BT Dongle设计介绍

本文和大家共享一些BT Donge设计的相关知识，还有CSR BC4/5的存储架构，以利于之后编程更好地利用内存空间。

首先，看一下BT Dongle的框图。

从框图可以看到，硬件设计是及其简单的，基本上就是CSR BC4芯片再加上Flash芯片，另外加上天线部分；感谢芯片技术的飞速发展，让硬件的搭建更加简单。但是，软件可不一定简单哦，这要看项目设计的具体要求。本案的设计目标是BTHID设备还有CDC接口设备，项目难道不是太大。



下面，我们再来看看CSR BC4芯片里面包含了哪些内容，

和常规的SoC芯片相比，它多了Kalima DSP, Kalima DSP是CSR 蓝牙芯片专用的，它是什么东西呢？

蓝牙在声音处理方面，Kalimba DSP的作用是：

      在BlueCore3-Mulitmedia的基带控制器(MCU)中运行蓝牙协议栈以及Handfree Profile和Handset　Profile，并从蓝牙的同步面向连接(SCO)链路中提取语音信息并转送给Kalimba DSP，Kalimba DSP中的软件完成语音处理，再经过数模转换到扬声器放出来，反方向是模数转换从麦克风中收集语音信息，到Kalimba DSP中进行处理，然后传送给基带控制器，再通过蓝牙的SCO链路发送出去。

Kalima DSP有自己的Lib可以共MCU来控制。在本案中，我们没有用到声音处理的内容，所以这颗DSP基本我们也不关心。

余下的部分，就是一般SoC架构里面经常有的东西了。

内核是一颗MCU，加上on-chip RAM(48KB)，然后再加上通用的总线接口以便和外部交互；另外，加上蓝牙相关的basbband/radio模块，天线是外置的。



那么，这颗MCU又是什么来头呢？是不是我们常见的ARM或者是类似51单片机吗？

都不是，这款叫XAP （Low power silicon microprocessor），是CSR独立开发的CPU内核，采用哈佛架构以及RISC指令集，迄今已经发展很多代了，既有16位的也有32位的；主要面向低功耗无线设备，例如蓝牙，WiFi，Zigbee, NFC, GPS等；开发使用的是C语言精简版本，运行在VM（Virtual Machine）上面。

CSR BC4这款MCU采用的16位的系统，指令和代码都是16位。

下面，我们再看看系统的内存映射，

内存管理是系统十分重要的部分，明白系统内存是如何分配的，系统程序员可以更加高效地使用内存，减少出错的几率，让系统的利用率更大，这里面有很多技巧。

下面的这张图，跟大多数系统的内存映射都差不多，比如，有globals(类似heap栈的概念)，stack，Slots（Text/code区域，mallocate也可以从中获得空间）,constants（常量空间，大部分内存管理系统是把这部分放在flash上的）；

这张图的特别之处，在于sink/source/header区域，sink/source可以用于USB 目的/源 数据的存放，在USB接口编程中，十分好用。



下面的表格，更确切告诉我们如何使用这些区域，大家在研究内存使用的时候，可以参考生产的map文件，对我们很有帮助，我之前有篇blog有介绍map文件是如何阅读的，大家可以参考。

另外一个问题，如果内存不够该如何办？

1. 首先一点，大脑一定要谨记“勤俭节约”的好家训，该不用的就不用，能省则省，不用的及时释放；

2. 在定义结构体的时候，巧用union达到内存共用的目的；

3. const类型的很多时候是被保存到ROM/Flash中，不会占用内存；在本案中，它保存到constant区域；

4. stack可以动态调整，实在不行可以试试看。



下面，在一起看看我们在编程的时候会用到哪些库函数，请看下面的图，主要包括如下的库函数，

1. 基础库函数，C foundation Libraries包括我们常见的C基本的功能；CSR foundation LIbraries主要来自CSR的库，比如操作PIO/DSP等；

2. Connection Library, 包括连接相关的库；

3. Support Libraries, 也是CSR独家定制的库，如audio相关的库。

4. Profile相关的库，如HID/SPP/A2DP等相关的库。

至于选择哪些库，可以根据需要，比如我们这款产品主要是BTHID/SPP相关的，那么其他的如A2DP类库，不需要包括。



最后，我们再一起来欣赏一下HID/SPP的消息时序图，这个在编程的时候很重要，它告诉我们什么时候发生了什么事情，



下面是SPP的消息时序图，



最后，再给大家介绍一下参考资料，希望对大家有用，谢谢大家的阅读。

CS-101501-UGP3_BlueLab_Libraries.pdf

CS-110364-ANP1_VM_memory_mapping_and_usage.pdf

BC57E687C-GITB-E4 spec.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/XAP_processor