CN100454964C - 一种数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法，包括：定义统一的NIM芯片驱动接口、统一的NIM性质结构和统一的频点信息结构；NIM模块驱动识别和NIM模块驱动加载。本发明对于不同类型、不同型号的网络接口模块具有良好的适应性，可以支持多种网络接口模块的接入，可以通过断电拔插更换网络接口模块硬件且无需改动软件，类似于即插即用的效果。本发明使得其软硬件平台系统良好的支持了多样化的需求，节约了成本，同时也提高了稳定性。

Description

一种数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法

技术领域

本发明属于广播通信领域，具体地说，本发明涉及一种数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法。

背景技术

数字视频广播(Digital Video Broadcasting，DVB)是由欧洲电信标准委员会制定的一套可用于传输数字电视，数字音频和数据的协议。在DVB应用环境中，DVB服务提供者，通过通信网络向另一端的用户广播DVB格式的数字视频，音频，数据流。用户端通过解码装置，就是接收机顶盒(Set Top Box，STB)，来接收前端的广播节目。

NIM(Network Interface Module)网络接口模块是接收机顶盒和外部网络的接口。它主要有三大功能：1，实现与主芯片的通信，解释并执行主芯片的控制命令。2，实现数据链路层的功能。3，实现物理层功能，与外部网络建立通信连接。数字电视网络接口模块将接收到的信号降频到中频，并且进行信道解码和一些基本的纠错，然后转为TS码流送给终端主芯片。

目前DVB标准规定主要有三种不同的信号传送方式：

DVB-S指Satellite方式，信号通过卫星信道传输；

DVB-C指Cable方式，通过同轴电缆传送信号；

DVB-T指Terrestrial方式，这表示是用地面广播的方式来传输的，通过地面无线电波来传输信号。

所以有三种不同类型的NIM模块，分别用来接收这三种不同的信号。另外由于生产NIM模块主芯片的厂商很多，同一种传输方式也有很多不同型号的NIM主芯片和参考模块。现有的机顶盒解决方案，只能够采用某个特定的型号的NIM主芯片，如果需要改用其他的芯片，软硬件都需要进行改动。

发明内容

本发明的目的是提供一种通用型网络接口的实现方法，使同一数字电视机顶盒终端主体能够自动识别不同的NIM模块，从而自动成为相应信号的接收机。

为实现上述发明目的，本发明提供数字电视机顶盒网络接口模块加载方法，包括：

1)定义统一的网络接口模块(NIM)芯片驱动接口、统一的网络接口模块性质结构和统一的频点信息结构；

所述定义统一的网络接口模块芯片驱动接口是把芯片驱动接口定义为对应于一系列I2C操作的一组驱动函数；

所述定义统一的网络接口模块性质结构是把网络接口模块所有性质定义在一个网络接口模块结构体中，该结构体中包括：信号传送方式类型，I2C地址，保留标志位，以及一系列的函数指针；每个函数指针均指向一个驱动函数；

所述定义统一的频点信息结构是将DVB-S、DVB-C、DVB-T三种不同类型的频点信息均作为一个共用体结构的成员，通过系统标识号区分；

2)对网络接口模块进行驱动识别，探测不同I2C地址应答信号，得出当前网络接口模块的系统标识号；

3)根据步骤2)中得到的系统标识号，对网络接口模块进行驱动加载，所述驱动加载过程包括：根据不同系统标识号，系统给网络接口模块结构体成员赋予不同的值并将对应于不同的I2C操作的驱动函数与一系列指针一一对应。

所述网络接口模块驱动识别是探测不同I2C地址应答信号的过程，包括如下步骤：

21)发现网络接口模块：通过将列表里所有可能的I2C地址一个一个的进行通信尝试，监听回应，从而发现系统是否连接相应的网络接口模块；

22)判断网络接口模块型号；首先，初步断定信道解调芯片的型号，发送相应命令读取信道解调芯片的id；如id正确，即可最终确认芯片型号，如果读不到相应id，即证实步骤21)有误，需返回步骤21)；在判断出信道解调芯片的信号后，进一步判断调谐芯片，当取得调谐芯片id后就可以根据这两块芯片的型号以及网络接口模块和芯片型号的对应列表判断出当前网络接口模块的型号；

23)根据网络接口模块的型号和当时系统里面的厂商代码以及系统性能描述表，生成相应的系统标识号；得到系统标识号后即可进入步骤3)。

所述网络接口模块驱动加载是网络接口模块结构体赋值的过程。

本发明提供的数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法，还包括统一不同网络接口模块和主板的硬件接口，该硬件接口采用34针双排针接口，该接口包含了网络接口模块供电接口、TS流接口和控制应答接口线。

本发明的优点：

由于本发明对于不同类型、不同型号的网络接口模块具有良好的适应性，可以支持多种网络接口模块的接入，可以通过断电拔插更换网络接口模块硬件且无需改动软件，类似于即插即用的效果。传统的数字电视接收机顶盒解决方案中，其接口实现方法一般只适用于某一特定型号的网络接口模块，对硬件依赖性较强，一旦有更换网络接口模块的需求，硬件和软件都要进行很大的改动，严重影响整个系统的稳定性，大大加长研发的周期。而本发明的数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法，使得其软硬件平台系统良好的支持了多样化的需求，节约了成本，同时也提高了稳定性。

附图说明

图1是NIM模块硬件构架和接口示意图；

图2是数字电视接收机系统软件结构图；

图3是本发明中NIM模块的检测和判断流程图；

图4是本发明中接收终端主系统部分和网络接口模块的硬件接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地描述。

本发明方案采用了在软件里面集成多个NIM驱动的方法，见图2。需要注意的是虽然这些NIM驱动程序看起来是并列存在程序里面，但是实际程序运行过程中，只有一个驱动可能被加载并执行，所以并不影响执行效率，而仅仅是多占一些存储空间。

为便于驱动的加载，本发明软件部分需要定义统一的NIM芯片驱动接口、统一的NIM性质结构，统一的频点信息结构。

一，统一的芯片驱动接口。

芯片驱动主要由网络接口芯片的生产厂家提供。芯片驱动具有多样性的特点。但是，抛开具体形式，他们在本质上有着相同的基本结构，都是通过读写相关的寄存器来控制硬件的动作。寄存器的读写往往是通过I2C总线来进行的。所以，芯片驱动本质上可以看成一系列I2C操作的组合。本实施例系统方案中，形式上统一了芯片的驱动接口成为表1中的一组函数：

表1

Signal_connect	连接到相应频点上
		Send_diseqc10	发送diseqc1.0信号
Send_diseqc12	发送diseqc1.2信号
		Auto_scan	全频段搜索
Check_lock_state	检测模块锁定状态
		Get_signal_strength	读取信号强度
Get_signal_quality	读取信号质量
		Get_signal_freq	读取当前频点中心频率
Detect	确认网络接口模块内芯片型号并复位
		Initialize	初始化信道解调芯片和调谐芯片
Monitor_callback	监控回调函数

这些函数在上电时都指向空函数，在加载的时候再一一进行注册。

二，统一的NIM性质结构。

本实施例系统中将网络接口模块所有性质都囊括在一个结构体里面，这个结构体被命名为NIM。该结构体成员包括：信号传送方式类型，I2C地址，保留标志位，以及一系列的函数指针。每个指针指向一个驱动函数。在芯片驱动层以上程序中，调用的都是NIM这个结构体来完成操作，而看不到底层的驱动函数。这样，在程序编写的过程中的时候可以用该结构体的成员来代表相应函数，在真正执行的时候却是链接到底层不同的驱动函数来执行。

三，统一的频点信息结构

不同类型的NIM模块软件部分还有一个很大的不同在于频点信息结构不同，例如卫星频点的频点信息和地面广播的频点信息差别就很大。为了解决这个问题，本系统将三种不同类型的频点信息都作为一个共用体结构的成员，通过系统标识号来确认具体某个运行过程采用哪种频点信息结构。在Flash里存储的时候，采取的是顺序链表的结构。这个区域可以为不同类型的NIM所共用：在同一内存段可以存放不同类型的频点信息数据，但是，每次程序重新上电运行后，只有一种类型的信息起作用。这样，只要了解表头起始位置，不同的频点信息结构体的大小，以及需要的频点信息的相对位置号，就可以顺利地找到。

下面具体介绍本实施例的驱动的识别和加载过程：

驱动的识别：首先需要说明的是，不同厂家的不同芯片I2C地址总是不同的。本系统就依据这一特性了解产品的型号信息从而识别出不同的NIM的型号信息。网络接口模块的识别过程就是探测不同I2C地址应答信号的过程，又可以称为NIM模块的检测和判断，参考图3。有如下几个步骤：第一步，发现，这里通过将列表里所有可能的I2C地址一个一个的进行通信尝试，监听回应，从而发现系统有没有连接相应的网络接口模块。需要注意的是，网络接口模块里面往往有两块芯片，一般情况下，是根据信道解调器地址来判断的。第二步，判断芯片型号。如果通过第一步操作发现某一I2C地址有回应，就可以初步断定信道解调器的型号，这时，还需要发送相关命令读取信道解调芯片的id。读取到正确的id才能最终确认芯片型号。如果这时读不到相应id，即证实第一步有误，需返回第一步。判断出信道解调芯片的型号后，还需要进一步判断调谐芯片。当取得调谐芯片id后就可以根据这两块芯片的型号以及网络接口模块和芯片型号的对应列表判断出当前模块是那个型号的网络接口模块。第三步，根据网络接口模块的型号和当时系统里面的厂商代码以及系统性能描述表，生成相应的系统标识号。

得到系统标识号后就可以加载该NIM模块的驱动了。

驱动模块的加载：NIM模块驱动的加载的过程，就是NIM结构体赋值的过程，该过程的主要内容就是：根据不同系统标识号，系统给NIM结构体成员赋予不同的值并将不同的操作函数与这一系列指针一一对应，又可以称为函数注册。需要注意的是，系统标识号不仅仅会影响到NIM模块驱动的加载，而且会影响到菜单的加载，从而可以呈现出不同风格的菜单。

采用本实施例的接收终端每次上电后，都会进行NIM的识别，确认本次运行的数据结构类型并加载合适的驱动。该接收机的主体可以随时更换NIM小板，而主体部分的硬件和软件都不需要进行改动，类似即插即用的效果。但是，这些NIM小板仅限于一些事先驱动已经加入本系统软件的。如果该NIM驱动没有被编入软件，终端将不能够识别它，这种情况下，系统会给出提示，宣告本次运行失败，未能发现适合的NIM模块。

本发明还包括硬件接口的实现方法。

从系统硬件示意图(见图1)上可以看出，接收终端主系统部分和网络接口模块的硬件接口主要包括三个部分：

第一部分是供电接口，网络接口模块是高频的模拟数字混合设备，因此对供电电压的准确性和稳定性的要求比较严格。一些卫星接收和地面广播接收终端还需要通过网络接口模块向天线供电。为保证安全性和可靠性，网络接口模块的供电接口上需要有电压控制和过载保护的功能。

第二部分是TS流总线，射频信号恢复出的原始TS流，经由这条总线送到后端的信源解码器等设备中。这条总线，在各种网络接口模块设备上，基本都按照CATV/SMATV网络接口模块近似专业设备的DVB/MPEGII TS流接口标注(EN50083-9)设计，包括位时钟、数据、数据有效、TS流包同步等信号，可以采用并行或串行两种传输方式。

第三部分是控制应答接口，便于主CPU监控网络接口模块的工作状态。绝大多数网络接口模块设备采用的都是IIC总线作控制应答接口。主CPU可以通过这个接口给网络接口模块发送操作指令，也可以通过这个接口获得网络接口模块的主要状态信息，如信号的锁定、失锁等等。

本实施例中，将这三类接口都统一规定在34排针接口里，这些排针接口里另外还有供特定型号的NIM芯片单独定义使用的预留接口。34排针插座的管脚定义示意图见图4。接口信号定义见表2：

表2

Claims (3)

1、一种数字电视机顶盒网络接口模块加载方法，其特征在于，包括：

1)定义统一的网络接口模块芯片驱动接口、统一的网络接口模块性质结构和统一的频点信息结构；

所述定义统一的网络接口模块芯片驱动接口是把芯片驱动接口定义为对应于一系列I2C操作的一组驱动函数；

所述定义统一的网络接口模块性质结构是把网络接口模块所有性质定义在一个网络接口模块结构体中，该结构体中包括：信号传送方式类型，I2C地址，保留标志位，以及一系列的函数指针；每个函数指针均指向一个驱动函数；

所述定义统一的频点信息结构是将DVB-S、DVB-C、DVB-T三种不同类型的频点信息均作为一个共用体结构的成员，通过系统标识号区分；

2)对网络接口模块进行驱动识别，探测不同I2C地址应答信号，得出当前网络接口模块的系统标识号；

3)根据步骤2)中得到的系统标识号，对网络接口模块进行驱动加载，所述驱动加载过程包括：根据不同系统标识号，系统给网络接口模块结构体成员赋予不同的值并将对应于不同的I2C操作的驱动函数与一系列指针一一对应。

2、按权利要求1所述的数字电视机顶盒网络接口模块加载方法，其特征在于，所述步骤2)包括如下步骤：

21)发现网络接口模块：通过将列表里所有可能的I2C地址一个一个的进行通信尝试，监听回应，从而发现系统是否连接相应的网络接口模块；

22)判断网络接口模块型号；首先，初步断定信道解调芯片的型号，发送相应命令读取信道解调芯片的id；如id正确，即可最终确认芯片型号，如果读不到相应id，即证实步骤21)有误，需返回步骤21)；在判断出信道解调芯片的信号后，进一步判断调谐芯片，当取得调谐芯片id后就可以根据这两块芯片的型号以及网络接口模块和芯片型号的对应列表判断出当前网络接口模块的型号；

23)根据网络接口模块的型号和当时系统里面的厂商代码以及系统性能描述表，生成相应的系统标识号；得到系统标识号后即可进入步骤3)。

3、按权利要求1所述的数字电视机顶盒网络接口模块的加载方法，其特征在于，还包括统一网络接口模块和主板的硬件接口，该硬件接口采用34针双排针接口，该接口包含了网络接口模块供电接口、TS流接口和控制应答接口线。

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