文献一；
Bluetooth Technology
Karl Nieberl
Introduction
Bluetooth is a forever, limited radio connect that resides on a microchip. It was originally expanded through Swedish mobile phone creator Ericsson in 1994 as a method to let laptop computers make calls above a mobile phone. As then, numerous organizations have signed on to create Bluetooth the low-power thoughtless wireless average for a broad variety of devices (LeVitus, 216-220). Industry spectators anticipate Bluetooth to be fitted in billions of devices through 2005.
Discussion
Developed by engineers at Ericsson in the late 1990s, Bluetooth is more and more special technology that facilitates thoughtless wireless communication among a diversity of electronic devices. Its mainly important aspect is that it permits devices to “talk” (relocate and orchestrate data) wirelessly with each other, terminating the requirement for the outwardly continuous tangle of cables, cords, and adapters important for numerous todayrsquo;s expertise.
The Bluetooth Special Interest Group (SIG) was formed in 1998 to manage the expansion and prologue of Bluetooth knowledge (LeVitus, 216-220). IBM, Intel, Toshiba and Nokia connected with Ericsson as the beginning associates of the SIG, and in excess of 8,000 organizations have contracted since. So as to trade products with the Bluetooth requirement and logo, manufacturers should be associates of the SIG and the devices should meet well-outlined credentials. These procedures make sure that Bluetooth wireless devices international may converse with each other, apart from company or nation of derivation.
Speed and Range
Range is application specific and although a minimum range is mandated by the Core Specification, there is not a limit and manufacturers can tune their implementation to support the use case they are enabling.
Range may vary depending on class of radio used in an implementation:
∙Class 3 radios – have a range of up to 1 meter or 3 feet
∙Class 2 radios – most commonly found in mobile devices , have a range of 10 meters or 33 feet
∙Class 1 radios – used primarily in industrial use cases , have a range of 100 meters or 300 feet
That creates Bluetooth technology appropriate for transporting lesser files for example cell phone contracts and text documents, also as lower-quality pictures and audio (Kumkum, 160-162). At these relocate speeds; Bluetooth may not actually deal streaming video or high-quality pictures and audio at this end, except this possibly will alter in the future when fresh Bluetooth standards are initiated.
Simple and Competent to Utilize
Creating and configuring Bluetooth allowed devices is moderately uncomplicated, with little extra commotion than acquire the two devices close to one another and twist them on. There is no requirement to mount drivers or further software to complex an ad-hoc, personal wireless network (Kumkum, 160-162). It has a uniform organization, meaning that some two wireless products attributing Bluetooth technology, despite of product or nation of origin, have the ability to converse faultlessly with each other.
Common Applications
One of the mainly ordinary applications of Bluetooth is hands-free cell phone procedure. About each cell phone fashioned in our day has constructed Bluetooth (Meier, 15-20). Only pair phone with a Bluetooth headset, and he may talk whereas his phone is in his purse or pocket. Several of todayrsquo;s car stereos as well have fitted Bluetooth for hands-free calling in his vehicle. And if his vehicle has a plant stereo or grown-up aftermarket one that he merely doesnrsquo;t wish to restore, he may yet like hands-free identifying with a Bluetooth car kit.
Bluetooth 3.0
Bluetooth 3.0 is the fresh Bluetooth wireless typical adopted through the Bluetooth SIG on April 21, 2009. The fresh standard supports elevated data remove speeds and constructs ahead the preceding standards (Meier, 15-20). With its superior speed, the technology has the probable to transfigure the consumer electronics industry.
PROTOCOL
The Bluetooth technology standard is set to make different applications can “communicate” with each other. Remote devices in communication use the same protocol stacks, while different applications need different protocol stacks. But, every application needs the data link layer and physical layer of the Bluetooth technology. The whole Bluetooth protocol stacks is shown as blow. Not any application should use all of the protocols, but one or some lists of these. The chart below shows the relationship between protocols, but the relationship may change in some applications.
The completely protocol stacks include Bluetooth special protocols (like LMP and L2CAP) and not special ones (such as OBEX and UDP). The basic principle for designing protocol and protocol stacks is that use existing high level protocol as possible, ensure the combination of protocols and Bluetooth technology, and take the best advantage of the software and hardware which adapt to the Bluetooth technology standards. The open Bluetooth technology makes device manufacturers can choose protocols freely as they like or used to.
The protocols in Bluetooth protocol system
There are four layers in Bluetooth protocol system according to the SIG
∙Core protocols
∙Cable replacement protocols
∙Telephony control protocols
∙Adopted protocols
Except the protocol layers above, the standard also defines Host/Controller Interface (HCI),which provides command interface for baseband controller, connection manager, hardware state and control register.
Bluetooth core protocols consist of the special protocols made by SIG. Most Bluetooth devices need core protocols, while other protocols are used depend on needs of the application. After all, cable replacement protocols, technology control protocols and adopted protocols
文献一中文翻译：
蓝牙技术
卡尔·尼伯尔
引言
蓝牙是永久性的，有限的无线电连接，驻留在微芯片上。它最初在1994年通过瑞典手机创始人爱立信开始研究的，以便让笔记本电脑在手机上方拨打电话。就在那时，许多组织已经签署了为各种设备（LeVitus，216-220）创建蓝牙低功耗无故障无线传输协议。到2005年，各行业都准备应用蓝牙技术，蓝牙模块也被安装在数十亿台设备中。
讨论
由爱立信的工程师在20世纪90年代后期开发的蓝牙正越来越流行，也是被使用的越来越多的特殊技术，可以促进各种电子设备之间的无线通信。它的主要重要之处在于它允许设备通过无线方式进行“交谈”（重新定位和编排数据），终止了对于当今众多数据传输需要借助电缆的束缚，而传统电缆需要满足电线和适配器向外连续缠绕的要求。
蓝牙特别兴趣小组（SIG）成立于1998年，负责管理蓝牙知识的扩展和序幕（LeVitus，216-220）。 IBM，英特尔，东芝和诺基亚作为SIG的初始合作伙伴与爱立信开始合作，自此以后已有超过8000家公司签约。为了交换具有蓝牙要求和标识的产品，制造商应该是SIG的同事，并且设备应该符合良好概述的凭证。这些程序确保国际蓝牙无线设备可以相互通话，除了公司或国家派生。
速度和范围
范围是特定于应用程序的，尽管核心规范规定了最小范围，但没有限制，制造商可以调整其实现以支持它们所支持的用例。
范围可能因实施中使用的无线电类别而异：
∙3类无线电 - 可达1米或3英尺的范围
∙2类无线电 - 最常见于移动设备，具有10米或33英尺的范围
∙1类无线电 - 主要用于工业用途，射程为100米或300英尺
这创造了适用于传输较小文件（例如手机合同和文本文件）的蓝牙技术，也可用作低质量图片和音频（Kumkum，160-162）。在这些搬迁速度;蓝牙实际上可能不会在这一端处理流式视频或高质量图片和音频，除非未来新蓝牙标准启动时可能会改变。
简单和易用
创建和配置蓝牙允许的设备适度简单，只需要将两台设备彼此靠近并将其打开即可。没有要求安装驱动程序或进一步的软件来复杂的特设个人无线网络（Kumkum，160-162）。它具有统一的组织结构，这意味着尽管有产品或原产国，但归属于蓝牙技术的一些无线产品能够相互交流，并实现完美无缺的传输功能。
常见的应用
蓝牙的主要普通应用之一是免提手机程序。关于我们今天制作的每款手机都构建了蓝牙（Meier，15-20）。只能将手机与蓝牙耳机配对，他可能会说话，而他的手机却在他的钱包或口袋里。今天的几款汽车音响也安装了蓝牙，用于车内的免提通话。如果他的车辆有一个厂房立体声或成人售后市场，他只是不想恢复，他可能还喜欢用蓝牙车载套件进行免提识别。
蓝牙3.0
蓝牙3.0是2009年4月21日通过Bluetooth SIG采用的典型新蓝牙无线技术。新标准支持在先前标准（Meier，15-20）之前提升数据移除速度和构造。凭借其出众的速度，该技术有可能改变消费电子行业。
协议
蓝牙技术标准设置为使不同的应用程序可以相互“通信”。通信中的远程设备使用相同的协议栈，而不同的应用程序需要不同的协议栈。但是，每个应用都需要蓝牙技术的数据链路层和物理层。整个蓝牙协议栈显示如下。不是任何应用程序都应该使用所有的协议，而应该使用其中的一个或一些列表。下面的图表显示了协议之间的关系，但是这种关系在一些应用中可能会改变。
完全协议栈包括蓝牙特殊协议（如LMP和L2CAP），而不是特殊协议（如OBEX和UDP）。设计协议栈和协议栈的基本原则是尽可能使用现有的高级协议，确保协议和蓝牙技术的结合，并充分发挥适应蓝牙技术标准的软，硬件的优势。开放的蓝牙技术使得设备制造商可以自由选择协议，就像他们喜欢或习惯的一样。
蓝牙协议系统中的协议
根据SIG的蓝牙协议系统有四层
.核心协议
.电缆替换协议
.电话控制协议
.采用协议
除上述协议层外，该标准还定义了主机/控制器接口（HCI），为基带控制器，连接管理器，硬件状态和控制寄存器提供命令接口。
蓝牙核心协议由SIG制定的特殊协议组成。大多数蓝牙设备需要核心协议，而其他协议的使用取决于应用程序的需求。毕竟，电缆替换协议，技术控制协议和采用基于核心协议的协议构成面向对象的协议。
.核心协议
.LMP（链路管理协议）
用于控制两个设备之间的无线电链路。在控制器上实现。
它通过启动，交换和检查连接来识别和加密，并通过会议决定基带数据包的大小。它还控制无线设备的功率模式和工作周期，以及微微网中单元设备的连接状态。
.L2CAP（逻辑链路控制和适配协议）
该协议用于在使用不同更高级别协议的两个设备之间复用多个逻辑连接，并提供对广播数据包的分段和重组。
在基本模式下，L2CAP提供有效载荷可配置高达64kB的数据包，支持MTU。
在重传和流量控制模式下，L2CAP可以通过重传和CRC检查为每个信道的可靠或同步数据进行配置。蓝牙核心规范附录1在核心规范中增加了两个额外的L2CAP模式。这些模式有效地弃用了原有的重传和流量控制模式：
∙增强重传模式（ERTM）：该模式是原始重传模式的改进版本。此模式提供可靠的L2CAP通道。
∙流媒体模式（SM）：这是一种非常简单的模式，不需要重传或流量控制。这种模式提供了一个不可靠的L2CAP通道。
通过配置重发次数和刷新超时（无线电将刷新数据包之前的时间），下层蓝牙BDR / EDR空中接口可选择性地和/或附加地保证任何这些模式下的可靠性。按顺序排序由下层保证。
只有在ERTM或SM中配置的L2CAP通道可以通过AMP逻辑链路进行操作。
∙SDP（服务发现协议）
服务发现协议（SDP）允许设备发现其他设备支持的服务及其相关参数。例如，将移动电话连接到蓝牙耳机时，将使用SDP来确定连接每个设备所需的多路复用器设置。每个服务都是标识的配置文件）分配一个简短的UUID（16位而不是全128）/ vichitra
∙电缆替换协议（RFCOMM）
射频通信（RFCOMM）是用于创建虚拟串行数据流的电缆替换协议。 RFCOMM提供二进制数据传输和图层。
RFCOMM向用户提供简单可靠的数据流，类似于TCP。它被许多与电话相关的配置文件直接用作AT命令的载体，以及作为OBEX over Bluetooth的传输层。
电话控制协议（TCP）。
电话控制协议二进制（TCS BIN）是面向比特的协议，它定义了在蓝牙设备之间建立语音和数据呼叫的呼叫控制信令。此外，“TCS BIN定义了处理多组蓝牙TCS设备的移动性管理程序。”
TCS-BIN仅用于无绳电话配置文件，该配置文件未能吸引实施者。因此，它只是历史利益。
∙采用协议
采用的协议由其他制定标准的组织定义，并纳入蓝牙协议栈中，只有在必要时才允许蓝牙创建协议。通过的协议包括：
∙点对点协议（PPP）：用于通过点对点链路传输IP数据报的Internet标准协议。
∙TCP / IP / UDP：用于与连接到Internet的设备进行通信。 ∙对象交换协议（OBEX）：用于交换对象的会话层协议，为对象和操作表示提供模型。它使用客户端 - 服务器模式。
∙无线应用环境/无线应用协议（WAE / WAP）：WAE为无线设备指定了一个应用框架，WAP是一个开放的标准，为移动用户提供对电话和信息服务的访问。
光谱和干涉
蓝牙技术以2.4至2.485 GHz的无执照工业，科学和医疗（ISM）频段运行，使用扩频，跳频，全双工信号，标称速率为1600跳/秒。 2.4 GHz ISM频段在大多数国家都可用且无需许可。
SIM频段对所有无线电系统都是开放的，因此某一频段的使用将会遇到不可预知的干扰源。因此，蓝牙设计了特殊的快速确认和跳频技术，以确保链路的稳定性。跳频技术将频段划分为许多跳频信道，在一个连接中，无线电收发机按照一定的码序列从一个信道“跳”到另一个信道。只有发送方和接收方按照本法进行通信，而其余的干扰可能不会按相同的规则。跳频的瞬时带宽非常窄，但通过扩频技术可以将窄带宽扩展到100倍宽带，使得干扰的影响可能变得非常小。与其他工作在同一频段的系统相比，蓝牙的跳频工作速度更快，蓝牙的数据包更短，这使得它比其他系统更稳定。
纠错
蓝牙支持电路交换和分组交换两种技术，并定义了两种类型的链路连接，即面向连接的同步链路（SCO）和面向无连接的异步链路（ACL）
蓝牙使用三种纠错模式：1/3前向纠错（FEC），2/3前向纠错和自动重复请求（ARQ）。错误纠正的目的是减少重传的可能性，同时增加额外费用，但是在合理的无错环境中，冗余投标会减少产量。所以数据包定义本身也保持灵活的方式。因此软件可以定义是否采用FEC。一般来说，当信道噪声较大时，蓝牙系统将使用FEC，以保证通信质量：对于SCO链路，使用1/3 FEC;在ACL链接中使用2/3 FEC。在未编号的ARQ中，在一个时隙中发送的数据必须在下一个时隙中收到确认。只有在错误检测后检查数据时没有错误，并且接收方的CRC会将确认发送给发件人，否则将发回错误消息。
范围
范围是特定于应用程序的，尽管核心规范规定了最小范围，但没有限制，制造商可以调整其实现以支持它们所支持的用例。
范围可能因实施中使用的无线电类别而异：
∙3类无线电 - 可达1米或3英尺的范围
∙2类无线电 - 最常见于移动设备，具有10米或33英尺的范围
∙1类无线电 - 主要用于工业用途，射程为100米或300英尺
功率
为了使蓝牙设备即使在非常低的功耗状态下也可以连接，蓝牙规定了三种节能状态：驻留状态，保持状态和嗅探状态。这些国家的节能效率逐渐下降。
最常用的无线电是2类，用户功率2.5mW。蓝牙技术被设计为具有非常低的功耗。规范中加强了这一点，允许无线电在无效时断电。
3.0版HS中的通用备用MAC / PHY使得能够发现用于高速设备的远程AMP，并且仅在数据传输需要时才发送收音机，从而提供功率优化益处并且帮助无线电的安全性。
蓝牙低功耗技术，针对需要最大电池寿命而非高数据传输速率的设备进行了优化，消费者为传统蓝牙技术功耗的1/2至1/100。
安全
蓝牙系统的移动性和开放性使得安全问题变得非常重要。虽然蓝牙系统使用的调频技术已经提供了一定的安全性，但蓝牙系统仍然需要安全管理来连接层和应用层。在链路层，蓝牙系统提供身份验证，加密和密钥管理等功能。每个用户都有一个个人识别码（PIN），它将被翻译成128位链接密钥，用于单向或双向认证。验证完成后，链接将使用加密密钥进行加密。链路层安全机制提供了大量的认证方案和灵活的加密方案（意味着允许咨询密码的长度）。当通讯设备来自不同国家时，这种机制非常重要，因为有些国家会指定最大密码长度。蓝牙系统将选择微微网中所有设备的最小允许密码长度。
蓝牙系统还支持特殊安全机制的不同应用中的高级协议栈。蓝牙安全机制在依赖引脚的设备之间建立信任关系。一旦建立这种关系，可以将这些引脚存储在设备中，以便下次更快地连接。
文献二翻译：
基于控制蓝牙数据传输系统
摘要：
蓝牙协议，是一种基于蓝牙数据传输系统的研发MCU控制协议已经被提出。在系统中，其中，所述蓝牙HCI协议已经被嵌入MCU处于用于控制UART蓝牙模块，使蓝牙设备的蓝牙网络中建立连接，并自动传输数据。在硬件设计中，芯片C8051F020被选择作为主机控制器。由于芯片C8051F020有两个UART串行接口，可满足设计要求，简化电路和增强系统的抗干扰能力。在系统中使用的蓝牙模块是CSR蓝牙芯4与蓝牙标准2.01类具有高的信号灵敏度的优点，长距离连接和易于使用。
关键词：蓝牙;数据通信; MCU; HCI; UART
1.简介
蓝牙是一种无线电技术，支持在短距离设备的通信，以及制备可能众多设备之间进行无线信息传输。蓝牙在一系列被使用技术，方法和理论对硬件和软件的设计。例如，无线通信和网络技术，工程和软件可靠性理论，协议测试技术，标准的描述语言，内置RTOS，跨平台开发和图形用户接口技术，接口技术的软件和硬件，和CMOS芯片集成技术等[1]。由于小尺寸和低功耗，蓝牙应用的技术比一台计算机的外围设备等等。它可以在任何数字设备的内部被集成，特别是对于微器件和便携式设备，其不要求在传输速度高品质。
在现代生活中，随着数字技术的快速发展，无线信息传输各种数码设备和计算机之间经常需要。尤其是在工业控制和数据采集器，连接电脑和MCU之间的安全无线的方式和交换信息是特别重要的。基于这个问题，基于单片机蓝牙通信系统中控制在本文提出。该系统是由微控制控制，并且可以与任何通信其他蓝牙设备中的蓝牙网络的范围内，如地窖电话，PDA等。
2.蓝牙协议栈的概述
2.1协议标准和蓝牙规范
蓝牙采用多种协议。核心协议由行业组织蓝牙定义SIG（特别兴趣小组）。附加议定书已经从其他标准组织采纳。在这部，核心协议和那些通过协议被广泛采用将全面的概述讨论。核心协议提供了蓝牙产品的标准和资格。目前，蓝牙规范有几个版本1.0，1.1，2.0，2.1，3.0，4.0 [2]。 4月21日，2010年，蓝牙技术联盟完成了蓝牙核心规范4.0版，其中包括经典支持蓝牙，蓝牙高速，低功耗蓝牙协议。高速蓝牙是基于无线网络连接，和传统蓝牙由传统的蓝牙协议[3]。蓝牙是一个标准线更换通信协
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