行業新聞|2021-05-21|YIPPEE
時下智能語音交互市場火熱，越來越多的設備都開始支持遠場AI語音交互。
例如:智能音箱，智能電視等等。但這類產品的識別率和誤喚醒率還需再不斷的優化提升，以至于日常生活中人們還是離不開各式各樣的遙控器。而藍牙語音遙控器這一產品，作為遠場語音交互的一個近場配件，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AIoT時代的高性價比精品。
一、藍牙語音遙控器應用總體架構
遙控器總體架構分四層，從上到下依次為應用層、應用框架層、硬件抽象層、底層驅動層
1.1、應用層
? 應用狀態機– 事件觸發讓遙控器應用處理不同的狀態
? 應用定時器– 定時觸發不同的事件，驅動遙控器正常運行
? 應用輸入處理– 處理底層來的不同按鍵消息
? 應用音頻輸入處理– 將底層的音頻處理消息，進行編碼，然后通過藍牙發送給對端設備
? BLE profile
– HID profile，提供按鍵輸入輸出接口服務
– BAS service，提供電池服務
– DIS service，提供讀取設備基本信息的接口服務
– ota profile，提供OTA 升級服務
1.2、應用框架層
? 輸入管理– 按鍵映射處理、按鍵過濾機制
? 消息管理– 消息分配和釋放、 消息發送和接收
? 內存管理– 動態內存管理
? 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
將應用層和驅動層剝離開的中間件層
1.4、底層驅動層
底層硬件操作接口
二、遙控器模塊流程概述
2.1、系統啟動
系統相關初始化、板級相關外設初始化、藍牙協議棧相關初始化、HidApp 應用初始化，并進入Main 主循環，等待消息處理
2.2、遙控器狀態機
遙控器在運行過程中，主要靠如下3 種狀態維持他的正常運行。
2.2.1. 觸發遙控器進去空閑狀態的事件:
> 廣播狀態，沒有連接成功，出現超時事件，進入idle
> 連接狀態，斷開連接，如無操作主動斷開連接，然后進入idle
2.2.2. 觸發遙控器進入激活狀態的事件:
> 空閑狀態，有按鍵、首次上電，進入激活狀態
> 連接狀態，出現異常斷開，需要回連，進入激活狀態
2.2.3. 觸發遙控器進入工作狀態的事件:
> 激活狀態下，配對成功或者回連成功，進入工作狀態。
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省pin 的使用。當使能Key 模塊后，Key 控制器就會處于矩陣掃描狀態，當檢測到外部按鍵有值時，就會產生中斷，中斷就將按鍵信息上報給應用。
2.4、紅外處理
? 在非連接狀態下，按下按鍵，就會發射紅外碼，進而通過紅外操作對端設備，如使用紅外進行配對.
? IRC 協議上，短的紅外碼重發時間為108 ms，而按鍵的重復上報時間，可能小于108ms，也可能大于108ms，因此按鍵輸入和紅外發送模塊時間上存在三種可能:
2.4.1. 慢速點按
慢速點按動作特征是在大于Trpc 時間后有多次的按鍵輸入。在Ta 時刻，發出初次按鍵值，在Tb 時刻，不做任何響應，在Tc 時刻，繼續發送檢測到的按鍵值，不會發送重復碼.
2.4.2. 快速點按
快速點按的動作特征是用戶在Trpc 時間內有兩次或者以上的按鍵按下彈起的動作. 在Ta 時刻，將發送出初次按鍵，而Tb 時刻并不發送按鍵值，在Tc 時刻，如果按鍵仍然是按下狀態，將發出按鍵值，否則將丟掉按鍵值.
2.4.3. 長按
長按的動作特征是按鍵按下后，一直不放開。此時CPU 檢測到按鍵的持續按下，則在Ta 時刻發送出初次按鍵，發送出此時按鍵對應的紅外鍵碼，而在Trpc 時間內沒有檢測到按鍵的松開，則在Tb 時間輸出重復碼，直至檢測到按鍵彈起為止.
2.5、語音采集
? 當啟動Voice Key 后，ADC 開始采集
? 采集的數據通過DMA 搬運到應用的循環buffer 中，同時發送消息給Main 線程，讓其處理語音數據。
? 如果Main 線程處理速度不夠快，audioin 驅動就會因為分不到buffer，而將采集的語音數據丟棄。
2.6、BLE數據傳送
? 將audioin 驅動發送上來的數據進行編碼壓縮。
? 然后將編碼后的壓縮數據切成幾個20byte 的數據包
? 后通過hid profile notify 接口發送給BLE 協議棧
2.7、應用軟件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，如下表所示
通常遙控器只有一個物理的LED 燈用于各種場景的指示，這就需要軟件上讓其分時復用，如果同時需要顯示兩種狀態，狀態需要定義優先級，優先級高的狀態先指示。如在配對模式下，處于閃燈狀態下，這時候按下按鍵，那么燈還是處于快閃狀態。
2.9、O
掃一掃關注我們