改进的Android蓝牙协议栈在功能移植上的应用.doc

精选资料可修改编辑改进的Android蓝牙协议栈在功能移植上的应用摘要：针对原始Android蓝牙协议栈在功能移植上的不合理性，提出其体系架构改进思路。通过实例探讨原始Android蓝牙协议栈和改进的Android蓝牙协议栈的功能移植方法，并进行对比分析。结果表明，改进的Android蓝牙协议栈在功能移植上更具有效性和合理性。关键词关键词：Android；蓝牙；协议栈；功能移植；BlueZ中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2014）0050040020引言目前，市面上使用Android系统的产品越来越多，生产商在新产品研发中选择功能芯片时会面临功能移植问题，特别是对于一些规模比较小的公司，功能移植成为研发的重头戏，能否解决移植的兼容性甚至成为研发成功与否的关键[12]。各种蓝牙芯片商在供应给Android设备商蓝牙芯片的同时，都会提供一个移植的策略，比如一款软件或者一个移植说明文档等。不同的蓝牙芯片虽然移植的方法不同，但从整个Android蓝牙架构来看移植方法相似，都是按照Android已有的蓝牙架构对架构各层次进行补充和添加，去掉Android系统中的蓝牙驱动，用新蓝牙驱动包取代，修改Android的蓝牙协议栈增加芯片特性的内容[34]。原始Android蓝牙协议栈代码分散、臃肿而且进程通信机制落后，一定程度上加大了原始Android蓝牙协议栈维护的难度，浪费了很多资源。基于以上分析，本文对原始Android蓝牙协议栈的架构进行改进，以提高其在功能移植上的有效性和合理性。1原始Android蓝牙协议栈简介BlueZ是Linux操作系统下的官方蓝牙协议栈，是公布在因特网上的免费的蓝牙协议栈。BlueZ结构简单、应用便捷，具有效率高、灵活、模块化和兼容性强等优点。蓝牙协议栈BlueZ主要由内核空间部分和用户空间部分等组成[56]。内核空间部分由BlueZ核心协议和驱动程序组成。蓝牙协议实现在内核源代码net包下的bluetooth子包中，包括hci、l2cap、hid、rfcomm、sco、SDP和BNEP等协议。驱动程序放在driver包下的bluetooth子包中，包含Linuxkernel对各种接口的Bluetoothdevice驱动。用户空间部分由应用程序接口和BlueZ工具集组成。BlueZ提供函数库和应用程序接口，便于程序员开发蓝牙应用程序。BlueZutils是主要工具集，实现对蓝牙设备的初始化和控制。2Android蓝牙协议栈在功能移植上的改进本文以瑞昱的蓝牙8723bs芯片的软件移植为例分别探讨原始蓝牙协议栈的移植和改进的蓝牙协议栈的移植，并进行对比分析。2.1实验条件准备本实验选择全志平台的proA10开发板来调试和验证相关功能，由于proA10开发板中不带蓝牙功能芯片，本实验选择瑞昱的蓝牙8723bs芯片，将它连接到A10上，实现proA10蓝牙功能验证。瑞昱的蓝牙8723bs芯片是一个高度集成的单芯片网络无线局域网控制器，集成蓝牙接口。该芯片提供一种高通量的高性能集成无线局域网和蓝牙设备的完整解决方案。采用WiFi和蓝牙组合模组LGA的工艺，电路板尺寸为20mm*10mm*2mm，使用SMT工艺，非常适合于电子书、平板电脑、移动设备等。使用瑞昱蓝牙8723bs芯片封装为usb的接口，方便本文的调试，具有以下3个方面的优势：（1）无需焊接。模组提供最普通的usb拓展接口，如市面上的蓝牙适配器一样，方便在各个平台上使用。（2）模组无需另外供电和提供工作时钟。usb拓展接口本身提供供电功能，满足模组基本的3.3V工作电压，模组中集成了32MHz的晶振，提供蓝牙芯片正常工作时钟。（3）方便移植。proA10没有多余的uart接口，但是它提供有usbhub，蓝牙模组可以直接连接到开发板上，即插即用。2.2原始蓝牙协议栈的功能移植8723bs蓝牙芯片移植分为两类：①内核部分移植。每个芯片都有其专属驱动，首先是移植蓝牙驱动（包括设备驱动和设备接口驱动），芯片商提供驱动代码包[4]；其次是蓝牙嵌入式系统（简称BTE）部分补丁包移植，该补丁包包括蓝牙芯片特性的代码和已经处理过的蓝牙相关问题。如果内核部分移植成功，则可以用命令行启用蓝牙；②用户空间部分移植。首先是蓝牙协议栈的蓝牙应用层（简称BTA）部分补丁包移植，方法如同BTE部分，然后放置蓝牙芯片固件。原始蓝牙协议栈功能移植流程图如图1所示。图1原始蓝牙协议栈功能移植流程2.3改进后的蓝牙协议栈功能移植将原始蓝牙协议栈架构中的BTE、BTA合并，放入用户空间部分，然后将它们直接编译为一个bin文件，编译协议栈时固件也直接编译进该协议栈文件。这样移植蓝牙功能时流程更为简单。改进后的蓝牙协议栈功能移植流程图如图2所示。图2改进后的蓝牙协议