引言
　　信息家電（IA，Information Appliances）是融合了計算機和通信技術的新型消費電子產品，隨著信息家電進一步數字化、網絡化、智能化和自動化的發(fā)展趨勢，出現了家庭網絡。而由于藍牙技術低成本、低功耗、低復雜性、高效率、高可靠性、強互操作性和良好兼容性等特點，使其被家庭網絡所接受。為了合理有效地管理網絡中的家電，并使其順利地實現與家庭網絡以外的因特網、移動通信網甚至固定市話網之間的通信，藍牙網關的如何實現則成為問題的關鍵。本文基于藍牙技術，介紹了用Motorola公司的嵌入式處理器MCF5272來實現家庭藍牙網關的具體方案。

　　一、藍牙與家庭網絡

　　藍牙（Bluetooth）是一種近距離無線通信技術規(guī)范，用來描述和規(guī)定各種信息產品（包括通信產品、計算機產品和消費電子產品）相互之間是如何用短距離無線電系統(tǒng)進行連接的。藍牙技術的最大好處是消除了千頭萬緒、令人頭疼的電纜線，從而實現信息電子設備之間的信息傳遞與同步。它具備通用電纜在成本、安全和承載能力等方面的種種特征。主要有以下幾個特點：

　　藍牙通過嵌入芯片來為現有的設備增添無線連接的功能。這種微芯片的面積只有1cm見方，能使設備在短距離范圍內發(fā)送無線電信號，來尋找另一個藍牙設備，一旦找到，相互之間便開始通信、交換信息。藍牙可以像因特網那樣傳輸數據，也可以像移動電話網那樣傳輸語音。

　　藍牙的無線傳輸距離一般為10m~100m左右，發(fā)射功率大約為1mv~100mv。藍牙使用的是2.4~2.4835GHz的工業(yè)、科研、醫(yī)療全球通自由頻段。在世界上絕大部分國家無需申請無線電執(zhí)照或許可證，使人們可以隨時隨地毫無障礙地使用藍牙設備。它采用跳頻擴譜技術，每秒1600跳，在建立連接時為3200跳，是典型的微功率設備，適于家庭范圍。

　　藍牙設備可以實現點到點的通信，一臺藍牙設備最多可以同時和7臺設備建立無線連接。通信協議采用分層結構，支持語音/數據訪問點、外設連接、個人網絡（PAN）等三大范疇的應用。在通信鏈路層采用認證、加密、和密鑰管理來進行安全控制。在應用層采用PIN（個人標識碼）進行單雙向認證。

　　藍牙的傳輸速率理論上可以達到每信道1Mbit/s，實際應用時的有效值為每信道721Kbit/s，大約是普通電話線的13倍。它支持64Kbps的實時語音傳輸，語音編碼采用PCM和CVSD。僅傳輸語音時，支持三路全雙工；當語音和數據同時傳輸或者僅傳輸數據時，支持433.9Kbps對稱雙工或723.2/57.6Kbps的非對稱雙工通信。

　　使用藍牙技術的家庭網絡指網絡家電和其它設備通過嵌入藍牙模塊，比如USB卡、UART卡、PCM卡等，利用無線方式連在一起使其之間相互通信，并利用具有路由功能的家庭藍牙網關與外部網絡互連，能提供集中的或異地的音頻/視頻通信、計算機控制和管理等，實現信息在家庭內以及與外部之間的充分通信和共享。

　　二、嵌入式處理器MCF5272

　　MCF5272微處理器是Motorola公司生產的高集成的ColdFire微處理器?？紤]到在設計下一代互聯網設備、LAN電話系統(tǒng)、低端網絡控制、工業(yè)控制、圖像設備，還是存儲解決方案時，摩托羅拉的MCF5272的高性能及通用性都能滿足嵌入式系統(tǒng)設計和應用要求。

　　MCF5272采用ColdFireV2可變長RISC處理器核和DigitalDNA技術，在66MHz時鐘下能夠達到63MIPS的優(yōu)良處理能力。其內部SIM(System Integrated Module)單元集成了豐富的通用模塊，如10/100Mbps快速以太網控制器、USB1.1接口等，并且能夠與常用的外圍設備(如SDRAM、ISDN收發(fā)器)實現無縫連接，從而簡化了外圍電路設計，降低了產品成本、體積和功耗。主要有以下特點：

　　MCF5272內部集成了4K字節(jié)的SRAM、16K字節(jié)ROM、1K字節(jié)的指令Cache，以及片外擴展的FLASH和SDRAM。支持8、16和32位的SRAM和ROM，SDRAM控制器支持16~256M的SDRAM芯片。32位地址數據總線，內核和總線時鐘均為66MHz，有16個通用數據寄存器。

　　MCF5272內部集成了UART、USB控制器，只需很少的外圍芯片就可以實現兩個RS232串口和一個USB Slave接口。MCF5272還內嵌一個FEC(快速以太網控制器)，片外擴展一片LXT971，快速以太網媒體存取控制（MAC），支持100Mbps MII，10Mbps MII和10Mbps 7-Wire物理接口。

　　ColdFire系列處理器支持背景調試模式，它提供了對底層硬件的調試手段。在背景調試模式下，通過向CPU發(fā)送命令，可以實現對CPU寄存器、系統(tǒng)存儲器的訪問。使用Motorola推薦的26針插座接到BDM仿真頭，實現代碼的下載和調試。

　　合乎USB1.1標準，可操作內或外收發(fā)器的設備控制器。提供48個通用的I/O引腳，支持7個外部中斷。

　　三、藍牙網關的實現方案

　　家庭藍牙網關的實現方案如圖Fig-1所示，主要包括藍牙網關控制模塊、射頻收發(fā)模塊、外網連接模塊三部分。其中，以MCF5272為核心部件的藍牙網關控制模塊對家庭網絡通過射頻收發(fā)模塊為與信息家電的連接提供了無線接口，對外與PSTN 網通過RJ11接口連接，與Internet網通過RJ45接口連接，成為公共網進入家庭的咽喉要道。