行業(yè)新聞|2022-05-21|YIPPEE
時(shí)下智能語音交互市場火熱，越來越多的設(shè)備都開始支持遠(yuǎn)場AI語音交互。
例如:智能音箱，智能電視等等。但這類產(chǎn)品的識(shí)別率和誤喚醒率還需再不斷的優(yōu)化提升，以至于日常生活中人們還是離不開各式各樣的遙控器。而藍(lán)牙語音遙控器這一產(chǎn)品，作為遠(yuǎn)場語音交互的一個(gè)近場配件，也搭上了這趟語音交互的快速列車，成長速度令人驚訝。基于Actions炬芯的ATB1103芯片的語音遙控器，打造了一個(gè)AIoT時(shí)代的高性價(jià)比精品。
一、藍(lán)牙語音遙控器應(yīng)用總體架構(gòu)
遙控器總體架構(gòu)分四層，從上到下依次為應(yīng)用層、應(yīng)用框架層、硬件抽象層、底層驅(qū)動(dòng)層
1.1、應(yīng)用層
? 應(yīng)用狀態(tài)機(jī)– 事件觸發(fā)讓遙控器應(yīng)用處理不同的狀態(tài)
? 應(yīng)用定時(shí)器– 定時(shí)觸發(fā)不同的事件，驅(qū)動(dòng)遙控器正常運(yùn)行
? 應(yīng)用輸入處理– 處理底層來的不同按鍵消息
? 應(yīng)用音頻輸入處理– 將底層的音頻處理消息，進(jìn)行編碼，然后通過藍(lán)牙發(fā)送給對(duì)端設(shè)備
? BLE profile
– HID profile，提供按鍵輸入輸出接口服務(wù)
– BAS service，提供電池服務(wù)
– DIS service，提供讀取設(shè)備基本信息的接口服務(wù)
– ota profile，提供OTA 升級(jí)服務(wù)
1.2、應(yīng)用框架層
? 輸入管理– 按鍵映射處理、按鍵過濾機(jī)制
? 消息管理– 消息分配和釋放、 消息發(fā)送和接收
? 內(nèi)存管理– 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理
? 閃燈管理– 燈資源分配和釋放
? 電池管理– 電量讀取、電量管理策略
1.3、硬件抽象層
將應(yīng)用層和驅(qū)動(dòng)層剝離開的中間件層
1.4、底層驅(qū)動(dòng)層
底層硬件操作接口
二、遙控器模塊流程概述
2.1、系統(tǒng)啟動(dòng)
系統(tǒng)相關(guān)初始化、板級(jí)相關(guān)外設(shè)初始化、藍(lán)牙協(xié)議棧相關(guān)初始化、HidApp 應(yīng)用初始化，并進(jìn)入Main 主循環(huán)，等待消息處理
2.2、遙控器狀態(tài)機(jī)
遙控器在運(yùn)行過程中，主要靠如下3 種狀態(tài)維持他的正常運(yùn)行。
2.2.1. 觸發(fā)遙控器進(jìn)去空閑狀態(tài)的事件:
> 廣播狀態(tài)，沒有連接成功，出現(xiàn)超時(shí)事件，進(jìn)入idle
> 連接狀態(tài)，斷開連接，如無操作主動(dòng)斷開連接，然后進(jìn)入idle
2.2.2. 觸發(fā)遙控器進(jìn)入激活狀態(tài)的事件:
> 空閑狀態(tài)，有按鍵、首次上電，進(jìn)入激活狀態(tài)
> 連接狀態(tài)，出現(xiàn)異常斷開，需要回連，進(jìn)入激活狀態(tài)
2.2.3. 觸發(fā)遙控器進(jìn)入工作狀態(tài)的事件:
> 激活狀態(tài)下，配對(duì)成功或者回連成功，進(jìn)入工作狀態(tài)。
2.3、按鍵處理
由于遙控器的鍵值較多，通常用矩陣鍵盤方式以節(jié)省pin 的使用。當(dāng)使能Key 模塊后，Key 控制器就會(huì)處于矩陣掃描狀態(tài)，當(dāng)檢測到外部按鍵有值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生中斷，中斷就將按鍵信息上報(bào)給應(yīng)用。
2.4、紅外處理
? 在非連接狀態(tài)下，按下按鍵，就會(huì)發(fā)射紅外碼，進(jìn)而通過紅外操作對(duì)端設(shè)備，如使用紅外進(jìn)行配對(duì).
? IRC 協(xié)議上，短的紅外碼重發(fā)時(shí)間為108 ms，而按鍵的重復(fù)上報(bào)時(shí)間，可能小于108ms，也可能大于108ms，因此按鍵輸入和紅外發(fā)送模塊時(shí)間上存在三種可能:
2.4.1. 慢速點(diǎn)按
慢速點(diǎn)按動(dòng)作特征是在大于Trpc 時(shí)間后有多次的按鍵輸入。在Ta 時(shí)刻，發(fā)出初次按鍵值，在Tb 時(shí)刻，不做任何響應(yīng)，在Tc 時(shí)刻，繼續(xù)發(fā)送檢測到的按鍵值，不會(huì)發(fā)送重復(fù)碼.
2.4.2. 快速點(diǎn)按
快速點(diǎn)按的動(dòng)作特征是用戶在Trpc 時(shí)間內(nèi)有兩次或者以上的按鍵按下彈起的動(dòng)作. 在Ta 時(shí)刻，將發(fā)送出初次按鍵，而Tb 時(shí)刻并不發(fā)送按鍵值，在Tc 時(shí)刻，如果按鍵仍然是按下狀態(tài)，將發(fā)出按鍵值，否則將丟掉按鍵值.
2.4.3. 長按
長按的動(dòng)作特征是按鍵按下后，一直不放開。此時(shí)CPU 檢測到按鍵的持續(xù)按下，則在Ta 時(shí)刻發(fā)送出初次按鍵，發(fā)送出此時(shí)按鍵對(duì)應(yīng)的紅外鍵碼，而在Trpc 時(shí)間內(nèi)沒有檢測到按鍵的松開，則在Tb 時(shí)間輸出重復(fù)碼，直至檢測到按鍵彈起為止.
2.5、語音采集
? 當(dāng)啟動(dòng)Voice Key 后，ADC 開始采集
? 采集的數(shù)據(jù)通過DMA 搬運(yùn)到應(yīng)用的循環(huán)buffer 中，同時(shí)發(fā)送消息給Main 線程，讓其處理語音數(shù)據(jù)。
? 如果Main 線程處理速度不夠快，audioin 驅(qū)動(dòng)就會(huì)因?yàn)榉植坏絙uffer，而將采集的語音數(shù)據(jù)丟棄。
2.6、BLE數(shù)據(jù)傳送
? 將audioin 驅(qū)動(dòng)發(fā)送上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮。
? 然后將編碼后的壓縮數(shù)據(jù)切成幾個(gè)20byte 的數(shù)據(jù)包
? 后通過hid profile notify 接口發(fā)送給BLE 協(xié)議棧
2.7、應(yīng)用軟件Timer管理模塊
2.8、LED管理模塊
遙控器定義了幾種LED 指示燈，用于指示遙控器的一些狀態(tài)，如下表所示
通常遙控器只有一個(gè)物理的LED 燈用于各種場景的指示，這就需要軟件上讓其分時(shí)復(fù)用，如果同時(shí)需要顯示兩種狀態(tài)，狀態(tài)需要定義優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的狀態(tài)先指示。如在配對(duì)模式下，處于閃燈狀態(tài)下，這時(shí)候按下按鍵，那么燈還是處于快閃狀態(tài)。
2.9、O
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