主機(jī)部分由裝有Linux操作系統(tǒng)的PC機(jī)和BlueCore4藍(lán)牙模塊通過(guò)USB接口連接組成。
    顯示終端由以ARM9微控制器S3C2440A為核心的嵌入式Linux平臺(tái)加上BlueCore4藍(lán)牙模塊以及LCD液晶顯示屏組成。Linux操作系統(tǒng)安裝在NAND Flash中，并連接了64 MB的外擴(kuò)RAM。由于S3C2440A接口比較豐富，所以系統(tǒng)硬件具有較好的擴(kuò)展性能。
    系統(tǒng)通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議棧的RFCOMM協(xié)議層進(jìn)行通信。RFCOMM協(xié)議提供串行數(shù)據(jù)傳輸，并能在2臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備之間同時(shí)維持多達(dá)60個(gè)連接，可以同時(shí)支持遺留串行端口應(yīng)用程序以及其他應(yīng)用程序中的OBEX協(xié)議。藍(lán)牙協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

    系統(tǒng)的工作過(guò)程為：系統(tǒng)初始化以后，主機(jī)和顯示終端建立藍(lán)牙連接。連接成功以后，主機(jī)應(yīng)用程序通過(guò)藍(lán)牙模塊向顯示終端發(fā)送顯示的命令，顯示終端根據(jù)對(duì)應(yīng)命令進(jìn)行接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)或者字符數(shù)據(jù)等操作，然后通過(guò)LCD控制器將數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD液晶顯示屏。系統(tǒng)連接成功以后，顯示終端可以根據(jù)收到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地顯示不同的圖像和字符數(shù)據(jù)，直到主機(jī)發(fā)出退出命令系統(tǒng)后結(jié)束通信。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    主機(jī)端和顯示終端都使用了CSR公司BlueCore4-ROM芯片組成的藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。BlueCore4系列符合2．0版藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，并與現(xiàn)有1．1版和1．2版藍(lán)牙設(shè)備完全兼容。這里采用的BlueCore4-ROM芯片具有很高的集成度，需要很少的外圍元件。它提供了UART、USB2．O等主機(jī)接口，并且提供了PC2M音頻接口以及SPI接口。具有支持微微網(wǎng)和散射網(wǎng)，低功耗，和手機(jī)良好兼容，可以和802．11協(xié)議共存等優(yōu)點(diǎn)。BlueCore4藍(lán)牙模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

    PC主機(jī)使用USB接口和BlueCore4藍(lán)牙模塊連接，對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙模塊同樣通過(guò)USB接口和S3C2440A的USB-HOST接口進(jìn)行連接。USB接口具有即插即用的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)Linux操作系統(tǒng)的支持，該模塊還可以使用通用的USB藍(lán)牙適配器替代。Bluecore4藍(lán)牙模塊部分參考電路原理如圖4所示。

    LCD液晶屏和S3C2440A微控制器之間通過(guò)S3C2440A內(nèi)建的LCD控制器接口進(jìn)行連接。LCD液晶屏這里采用了3．5 in的L35T32，該液晶屏顯示像素為240×320，可顯示16位色彩，并可以方便地?cái)U(kuò)展為更大尺寸的液晶屏。S3C2440A的USB-HOST接口和LCD控制器接口部分參考電路原理如圖5所示。LCD控制器接口連線(xiàn)主要包括：VDO到VD23(R、G、B三色分色信息)，VCLK(數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘)，HSYNC(行同步信號(hào))，VSYNC(場(chǎng)同步信號(hào))，VDEN(數(shù)據(jù)使能)，LCD_PWREN(顯示使能)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    系統(tǒng)軟件同樣分為主機(jī)部分和顯示終端部分。這里主要分析顯示終端部分軟件的設(shè)計(jì)，主機(jī)部分與其類(lèi)似。顯示終端部分程序包括：LCD液晶屏初始化，藍(lán)牙設(shè)備的初始化，藍(lán)牙連接的建立和圖像字符數(shù)據(jù)的傳輸顯示等幾個(gè)部分。程序流程如圖6所示。

    用戶(hù)程序以L(fǎng)inux操作系統(tǒng)上的Bluez藍(lán)牙協(xié)議棧為平臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。主機(jī)應(yīng)用程序采用GCC編譯器進(jìn)行編譯，顯示終端應(yīng)用程序采用arm-linux-gcc編譯器進(jìn)行交叉編譯。
3．1藍(lán)牙部分程序設(shè)計(jì)
    該部分采用了藍(lán)牙socket編程。通過(guò)建立藍(lán)牙RFCOMM協(xié)議層的socket進(jìn)行連接。連接建立成功之后可以調(diào)用函數(shù)recv或者read讀取主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，主機(jī)端則對(duì)應(yīng)地采用函數(shù)send或者write發(fā)送數(shù)據(jù)。通信結(jié)束之后可以調(diào)用函數(shù)close結(jié)束連接。
    主機(jī)和顯示終端藍(lán)牙模塊都有固定的藍(lán)牙地址，主機(jī)端直接和固定藍(lán)牙地址的顯示終端設(shè)備進(jìn)行連接。一臺(tái)主機(jī)可以和多個(gè)顯示終端進(jìn)行通信，在不同的顯示終端上顯示圖像和字符。
    藍(lán)牙初始化部分參考程序如下：

3．2 LCD液晶屏部分程序設(shè)計(jì)
    LCD液晶屏部分程序采用了Linux內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序的framebuffer編程接口。framebuffer為圖像硬件設(shè)備提供了一種抽象化處理，允許應(yīng)用程序通過(guò)定義明確的界面來(lái)訪(fǎng)問(wèn)圖像硬件設(shè)備。軟件無(wú)須了解任何涉及硬件底層驅(qū)動(dòng)的東西。通過(guò)framebuffer，應(yīng)用程序可以用mmap函數(shù)把顯存映射到應(yīng)用程序虛擬地址空間，將要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存空間就可以在屏幕上顯示出來(lái)。LCD顯示屏初始化和清屏部分參考程序如下：

    LCD液晶屏初始化和藍(lán)牙socket初始化連接完成以后，便可以通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送圖像和字符數(shù)據(jù)。藍(lán)牙接收顯示圖像和字符兩個(gè)部分的程序類(lèi)似，都是通過(guò)調(diào)用函數(shù)recv或者read讀取主機(jī)發(fā)來(lái)的命令，經(jīng)過(guò)程序判斷然后以相同的方式接收數(shù)據(jù)。字符部分?jǐn)?shù)據(jù)接收和顯示參考程序如下：

    該段程序利用接收到的字符數(shù)據(jù)得到對(duì)應(yīng)的顯示字庫(kù)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)frambuffer顯示接口顯示到LCD液晶屏上面。源程序帶有顯示字庫(kù)文件，該文件通過(guò)編譯并嵌入可執(zhí)行代碼，然后下載到顯示終端文件系統(tǒng)。系統(tǒng)這里只添加了英文字庫(kù)和對(duì)應(yīng)的顯示代碼，可以正常顯示英文字符。如果需要，通過(guò)添加中文字庫(kù)和少量顯示代碼就可以很方便地實(shí)現(xiàn)中文字符的顯示。圖像部分程序則是將接收到的位圖數(shù)據(jù)通過(guò)fram-buffer顯示接口直接顯示到LCD液晶屏上面。
    為了在顯示終端的Linux操作系統(tǒng)上使用藍(lán)牙協(xié)議棧，需要在交叉編譯嵌入式Linux內(nèi)核時(shí)將所需的藍(lán)牙支持選項(xiàng)選上，并將所需的Bluez藍(lán)牙庫(kù)編譯安裝到終端文件系統(tǒng)中。用戶(hù)應(yīng)用程序同樣通過(guò)交叉編譯得到可執(zhí)行代碼，然后下載到終端文件系統(tǒng)運(yùn)行。
    該系統(tǒng)可以應(yīng)用在公共信息顯示屏，如大廳廣告信息屏、建筑物提示標(biāo)志等地方，可以避免有線(xiàn)連接的缺陷。系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展后還可以同移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)、無(wú)線(xiàn)揚(yáng)聲器交換數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論
    在嵌入式Linux操作系統(tǒng)上通過(guò)已有的藍(lán)牙協(xié)議棧進(jìn)行藍(lán)牙開(kāi)發(fā)，通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議層無(wú)線(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)，可以不用關(guān)心藍(lán)牙底層驅(qū)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)可以通過(guò)各種上層協(xié)議進(jìn)行更復(fù)雜的通信，通過(guò)藍(lán)牙SCO協(xié)議層還可以發(fā)送音頻數(shù)據(jù)。因此嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)顯示屏系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)較為方便，并且具有擴(kuò)展性能好的優(yōu)點(diǎn)。