２００３．１０ 电子设计应用
ｗｗｗ．ｅａｗ．ｃｏｍ．ｃｎ引言
Ｌｉｎｕｘ蓝牙协议栈主要有三个：ＯｐｅｎＢＴ、ＢｌｕｅＤｒｅｋａｒ、ＢｌｕｅＺ，其中ＯｐｅｎＢＴ被认为在性价比上超过ＢｌｕｅＤｒｅｋａｒ和ＢｌｕｅＺ，可运行于Ｘ８６、ＡＲＭ、ＭＩＰＳ、ＰｏｗｅｒＰＣ等硬件平台，与任何２．ｘ版本的Ｌｉｎｕｘ内核兼容，支持ＪＡＶＡ。本文介绍了ＯｐｅｎＢＴ的
体系结构及其对互操作性的影响，并以客户机／服务器（Ｃ／Ｓ）实例说明如何在ＯｐｅｎＢＴ上开发蓝牙应用程序。
ＯｐｅｎＢＴ的体系结构
使用不同蓝牙协议栈的设备在通信时往往会遇到互操作性问题。开发者需要了解各种协议栈的体系
结构并考虑其差异。通过分析源
码，本文给出了如图１所示的ＯｐｅｎＢＴ的体系结构。ＯｐｅｎＢＴ包括ＨＣＩ、Ｌ２ＣＡＰ、ＳＤＰ、ＳＰ、Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、ＯｐｅｎＢＴ Ｕｔｉｌｉｔｙ、后台
程序、内核接口８个模块，分别解释如下：
＊ ＨＣＩ模块由Ｄｒｉｖｅｒ、Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ子模块构成。Ｄｒｉｖｅｒ负责ＨＣＩ命令、ＨＣＩ事件和ＨＣＩ数据接口；Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ提供ＵＳＢ、ＲＳ－２３２、ＵＡＲＴ的驱动。
＊ Ｌ２ＣＡＰ模块由Ｓｔａｔｅ Ｈａｎｄｌｅ、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ子模块构成。Ｓｔａｔｅ Ｈａｎｄｌｅ负责运行Ｌ２ＣＡＰ的状态机和数据的分段组装；Ｓｅｃｕｒｉｔｙ负责Ｌ２ＣＡＰ级别安全管理。
＊ ＳＰ模块由ＲＦＣＯＭＭ、串口仿真子模块组成。ＲＦＣＯＭＭ负责完成蓝牙ＲＦＣＯＭＭ协议中所描述的内容，核心是一个ＲＦＣＯＭＭ状态机；串口仿真负责提供接口。
＊ ＳＤＰ模块负责完成蓝牙ＳＤＰ协议中所描述的内容，在功能上分为ＸＭＬ文件管理、ＳＤＰ查询处理和ＳＤＰ响应处理三部分。
＊ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ模块由ＰＰＰ、Ｍｏｄｅｍ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ、ＴＣＳ子模块构
Ｌｉｎｕｘ蓝牙协议栈ＯｐｅｎＢＴ
及其应用程序开发
■ 西安交通大学电信学院 马毅华 冯恩信
摘 要：本文分析了ＯｐｅｎＢＴ软件体系结构，根据客户机／服务器模型的实例，介绍了ＯｐｅｎＢＴ应用程
序的开发，并提出了一种实用的开发模式。
关键词：蓝牙技术；Ｌｉｎｕｘ；ＯｐｅｎＢＴ
ｗｗｗ．ｅａｗ．ｃｏｍ．ｃｎ 电子设计应用 ２００３．１０
５３
成。ＰＰＰ利用Ｌｉｎｕｘ提供的功能来完成ＰＰＰ驱动；Ｍｏｄｅｍ Ｅｍｕｌａｔｉｏｎ负责接口；ＴＣＳ负责完成蓝牙ＴＣＳ协议中所描述的内容。
＊ 后台程序作为协议栈的控制机构，集中对协议栈进行控制。
＊ ＯｐｅｎＢＴ Ｕｔｉｌｉｔｙ负责各层的内存管理、Ｌ２ＣＡＰ和ＲＦＣＯＭＭ层次的安全管理和ＳＤＰ数据库的管理。
＊
内核接口模块对应于
ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃ文件中的内核集成代码。
开发ＯｐｅｎＢＴ蓝牙应用程序
ＯｐｅｎＢＴ本质上是一个ＬｉｎｕｘＴＴＹ驱动程序。使用ＯｐｅｎＢＴ，首先需要在运行Ｌｉｎｕｘ ２．ｘ内核的机器上安装ＯｐｅｎＢＴ。按照下列步骤安装：
＊ 将下载的ｏｐｅｎｂｔ＿２００１１０２１．ｔａｒ．ｇｚ解压缩。
ｔａｒ ｘｖｆｚ ｏｐｅｎｂｔ＿２００１１０２１．ｔａｒ．ｇｚ＊ 进入ｏｐｅｎｂｔ目录，初始化设备文件。
ｃｄ ｏｐｅｎｂｔ． ｉｎｉｔ＿ｅｎｖ
＊ 通过ｓｕ命令切换到根用户，安装程序并建立蓝牙设备节点。
ｍａｋｅ ｉｎｓｔａｌｌｍａｋｅ ｄｅｖｓ
＊ 把蓝牙内核驱动程序加载到ｌｉｎｕｘ内核。
ｉｎｓｍｏｄ ｓｒｃ／ｂｔ．ｏ
这时通过ｃａｔ ／ｐｒｏｃ／ｄｅｖｉｃｅｓ将看到名字为ｂｔ的字符驱动条目及其主设备号和次设备号，通过ｃａｔ ／ｐｒｏｃ／ｔｔｙ／ｄｒｉｖｅｒｓ和ｃａｔ ／ｐｒｏｃ／ｔｔｙ／ｌｄｉｓｃ可以看到ＯｐｅｎＢＴ在内核中注册的ＴＴＹ驱动和链路规程。／ｄｅｖ目录下的ｔｔｙＢＴＣ控制设备文件用于控制本地蓝牙设备驱动程序的初始化、连接和关闭。同一目录下的ｔｔｙＢＴ０到
ｔｔｙＢＴ６等７个数据设备文件就是ＲＦＣＯＭＭ ＴＴＹ的实例，可以象操纵串口一样打开并进行连接。ＲＦＣＯＭＭ ＴＴＹ的从设备号就是ＨＣＩ链路号，对应的蓝牙主机可以连接的７个从机。
安装完成后，在ＯｐｅｎＢＴ上建立应用有两种方法。
第一种方法是直接使用在ａｐｐｓ／ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ目录下附带的ｂｔｄ、ｂｌｕｅｔｏｏｔｈＰＮ、ｓｄｐ＿Ｓｅｒｖｅｒ这三个应用程序。第二种方法需要自己编写
代码。从实现蓝牙功能的角度而言，编写ＯｐｅｎＢＴ应用程序可以遵循以下的模式：
＊ 环境相关部分，对硬件和操作系统进行设置和初始化。
＊ 协议相关部分，实现蓝牙协议所描述的一系列功能。
＊ 应用相关部分，决定如何使用协议相关部分所提供的功能。
本文通过一个Ｃ／Ｓ应用实例说明如何编写这三部分内容，所用的配置如下：ＯｐｅｎＢＴ０．０．８版本，ＲｅｄＨａｔ ９（２．４．２０内核），ＥｒｉｃｓｓｏｎＲＯＫ１０１００７（ＵＡＲＴ连接）。
环境相关部分
需要完成以下三项任务。
＊ 配置串口驱动ｉｎｔ ｆｄ；
ｓｔｒｕｃｔ ｔｅｒｍｉｏｓ ｔ；
ｆｄ＝ｏｐｅｎ（“／ｄｅｖ／ｔｔｙｓ０”，Ｏ＿ＲＤＷＲ，０）； ／／打开串行口
ｉｏｃｔｌ（ｆｄ，ＴＣＧＥＴＳ，＆ｔ）；
ｃｆｍａｋｅｒａｗ（＆ｔ）； ／／ｒａｗ模式设置ｔ．ｃ＿ｃｆｌａｇ ＆＝ ￣ＣＢＡＵＤ；／／根据ＲＯＫ１０１００７模块要求设置ｔ．ｃ＿ｃｆｌａｇ ｜＝ Ｂ５７６００｜ＣＳ８ｔ．ｃ＿ｃｆｌａｇ ｜＝ ＣＬＯＣＡＬ；ｔ．ｃ＿ｏｆｌａｇ ＝ ｔ．ｃ＿ｌｆｌａｇ ＝０；ｔ．ｃ＿ｃｆｌａｇ ＆＝ ￣ＣＲＴＳＣＴＳ；ｉｏｃｔｌ（ｆｄ，ＴＣＳＥＴＳ，＆ｔ）；＊ 配置蓝牙驱动
图２（ａ）显示了用户装载了ｂｔ．ｏ后的ＴＴＹ驱动程序配置。应用程序需要通过ｉｏｃｔｌ调用把串行驱动程序的链路规程配置成ｂｔ＿ｌｄｉｓｃ。通过以下ｉｏｃｔｌ调用后，ＴＴＹ驱动程序配置将如图２（ｂ）所示。
ｉｎｔ ｂｔ＿ｌｄｉｓｃ＝Ｎ＿ＢＴ；
／／Ｎ＿ＢＴ常量在ｂｔｃｏｍｍｏｎ．ｈ中定义ｉｏｃｔｌ（ｆｄ，ＴＩＯＣＳＥＴＤ，＆ ｂｔ＿ｌｄｉｓｃ）；／／连接串口驱动和蓝牙链路规程＊ 初始化ＯｐｅｎＢＴ
ｂｔ＿ｃｆｄ＝ｏｐｅｎ（“／ｄｅｖ／ｔｔｙＢＴＣ”，Ｏ＿ＲＤＷＲ，０）； ／／控制蓝牙设备
图２（ｂ） ｉｏｃｔｌ调用后的ＴＴＹ
驱动程序配置
图２（ａ） 装载ｂｔ．ｏ后的ＴＴＹ
驱动程序配置