CN102625170A - 一种可即插即用调谐解调器的机顶盒及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可即插即用调谐解调器的机顶盒及方法，其中，机顶盒包括：机顶盒主机，与机顶盒主机连接的热插拔模块，以及与热插拔模块连接的辅助驱动模块，其中热插拔模块包括接口插座模块，以及与接口插座模块连接的检测模块，和与检测模块连接的总线开关；辅助驱动模块包括模拟调谐器驱动模块和调谐器驱动模块。本发明的机顶盒主机可以在没有实际调谐解调器时作为独立产品，在主机正常工作时插入调谐解调器也不会导致主机任何异常，实现了调谐解调器的即插即用。

Description

一种可即插即用调谐解调器的机顶盒及方法

技术领域

本发明涉及机顶盒领域，尤其涉及一种可即插即用调谐解调器的机顶盒及方法。

背景技术

Tuner即调谐解调器，在机顶盒和电视机领域通常代指射频信号的接收和解调设备，及从射频信号接收到解调出基带信号的统称。

机顶盒和电视机都需要信号的接入，根据接入信号的属性不同，可分为有线、地面、卫星、网络等几种，每一种传输介质中信道的编码和调制方式都不同，所以市面上就分为各种信号属性的机顶盒，比如卫星机顶盒、地面机顶盒、有线机顶盒等。

现有技术中，机顶盒研发的时候，固定了一种或几种信号输入方式，出厂时会根据不同的信号接入性质而分类。

一般不同种类的机顶盒除了tuner不同，其它硬件都是相同的，软件也会根据tuner的不同而衍生出两套软件，最终形成两种产品。这既影响了厂家的生产研发效率也给客户增加了额外的使用成本。

目前也有部分厂家为了改变这种情况，将tuner和主板分离，根据生产产品的不同在产线上进行硬件拼装，再根据最终产品的信号属性而升级不同的软件。但是这种方式并没有从根本改变上述现象。首先，这种方式使得机顶盒软件要根据硬件的变化进行更新，但是出厂之后一般很难再做tuner的改变了；其次，这种方式还是把tuner和主板作为一个产品来运作，基本上是捆绑在一起的，主板不能支持不同型号的tuner，当tuner出现问题时，更换比较麻烦，且也不能即插即用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中机顶盒不能支持不同型号的调谐解调器，当调谐解调器出现问题时，更换比较麻烦，不能即插即用的缺陷，提供一种可支持不同型号调谐解调器的可即插即用调谐解调器的机顶盒及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种可即插即用调谐解调器的机顶盒，包括机顶盒主机，与机顶盒主机连接的热插拔模块，以及与热插拔模块连接的辅助驱动模块，其中热插拔模块包括接口插座模块，以及与接口插座模块连接的检测模块，和与所述检测模块连接的总线开关；所述辅助驱动模块包括模拟调谐器驱动模块和调谐器驱动模块；

所述检测模块用于检测接口插座模块是否有调谐解调器插入；

所述模拟调谐器驱动模块用于在所述检测模块未检测出有调谐解调器插入所述接口插座模块时，通过所述总线开关连通所述机顶盒主机，模拟一调谐解调器，并驱动其与所述机顶盒主机通讯连接；

所述调谐器驱动模块用于在所述检测模块检测到调谐解调器插入所述接口插座模块时，通过所述总线开关连通所述机顶盒主机，并根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与所述机顶盒主机通讯连接。

本发明所述的机顶盒中，所述热插拔模块还包括静电保护模块，连接在所述接口插座模块和所述检测模块之间。

本发明所述的机顶盒中，所述模拟调谐器驱动模块包括地址模拟器和寄存器模拟器，所述地址模拟器用于在未插入调谐解调器时，模拟一虚拟的调谐解调器；所述寄存器模拟器用于为所述地址模拟器产生模拟的通用寄存器地址空间。

本发明所述的机顶盒中，所述机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。

本发明所述的机顶盒中，所述调谐器驱动模块具体包括I2C slaver模块、Flash模块、固件加载模块、标准指令翻译模块、操作控制器、调谐器芯片识别模块、I2Cmaster模块和调谐器芯片识别模块，其中：

I2C slaver模块，用于在所述检测模块检测到调谐解调器插入所述接口插座模块时，响应所述机顶盒主机的读写操作，并将所述机顶盒主机所写的标准调谐解调器的指令或数据转发给标准指令翻译模块；

Flash模块，用于存储多种型号调谐解调器设备的驱动固件；

固件加载模块，用于根据调谐解调器的型号加载所述Flash模块中的相应驱动固件；

所述标准指令翻译模块，用于将所述I2C slaver模块转发的指令或数据翻译为当前所插入的调谐解调器能够识别的指令或数据；

操作控制器，用于控制所述固件加载模块加载驱动固件，并根据从所述标准指令翻译模块获取的指令或者数据控制可控读写状态机的动作；所述操作控制器还用于使用所述可控读写状态机通过I2Cmaster模块从总线上读取调谐解调器的ID信息；

调谐器芯片识别模块，用于根据所述操作控制器获取的调谐解调器的ID信息查找调谐解调器的型号和相关加载固件的参数，并发送给所述操作控制器。

本发明所述的机顶盒中，所述操作控制器采用的控制芯片为高能单片机芯片或者DSP芯片。

本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是：

本发明还提供了一种机顶盒即插即用调谐解调器的方法，包括以下步骤：

检测是否有调谐解调器插入；

在未检测到调谐解调器插入时，模拟调谐器驱动模块模拟一调谐解调器，并驱动其与机顶盒主机进行通讯；

在检测到调谐解调器插入时，调谐器驱动模块根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与所述机顶盒主机进行通讯。

本发明所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法中，还包括步骤：调谐解调器通过静电保护模块与机顶盒主机通讯连接。

本发明所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法中，模拟调谐器驱动模块模拟一虚拟调谐解调器，并产生虚拟的模拟寄存器地址空间，机顶盒主机通过访问该模拟寄存器地址空间的寄存器值与虚拟调谐解调器通讯。

本发明所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法中，所述机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。

本发明产生的有益效果是：本发明通过在机顶盒没有调谐解调器插入时，模拟一调谐解调器，并驱动其与机顶盒主机进行通讯；在有调谐解调器插入机顶盒时，根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与所述机顶盒主机进行通讯，使得机顶盒主机可以在没有实际调谐解调器时作为独立产品，在主机正常工作时插入调谐解调器也不会导致主机任何异常，实现了调谐解调器的即插即用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例机顶盒的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例机顶盒的结构示意图；

图3是本发明实施例机顶盒即插即用调谐解调器的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例可即插即用调谐解调器的机顶盒，包括机顶盒主机110，与机顶盒主机110连接的热插拔模块120，以及与热插拔模块120连接的辅助驱动模块130，其中热插拔模块120包括接口插座模块121，以及与接口插座模块121连接的检测模块122，和与检测模块122连接的总线开关123；辅助驱动模块130包括模拟调谐器驱动模块131和调谐器驱动模块132；

检测模块122用于检测接口插座模块121是否有调谐解调器插入；

模拟调谐器驱动模块131用于在检测模块122未检测出有调谐解调器插入接口插座模块121时，通过总线开关123连通机顶盒主机110，模拟一调谐解调器，并驱动其与机顶盒主机110通讯连接；

调谐器驱动模块132用于在检测模块122检测到调谐解调器插入接口插座模块121时，通过总线开关123连通机顶盒主机110，并根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与机顶盒主机110通讯连接。

在本发明较佳实施例可即插即用调谐解调器的机顶盒，机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。如图2所示，具体包括14个部分。

其中，热插拔模块120具体包括接口插座(即接口插座模块121)、静电保护模块、设备插入信号检测模块、可控总线开关1和可控总线开关2。

(1)接口插座

按照一定规则定义出来的接口插头，默认为此插头的引脚定义已经与外部的tuner(调谐解调器)匹配，不需要考虑引脚定义不兼容的情况。

(2)静电保护模块

此模块保证tuner在机顶盒带电工作时插入的情况下，不会由于静电原因造成后续模块以及包括主板CPU在内的其它模块的死机现象。

所以，本发明实施例中其它模块在需要时都必须通过静电保护模块与接口插座所连接的tuner通信。由于市面上的绝大多数tuner都是用I2C总线控制通讯，所以本发明实施例中只要基于I2C总线通信的情况。

(3)设备插入信号检测模块

本模块从静电保护模块连接的接口插座上检测是否有外部tuner插入。

当有外部设备插入时：

控制可控总线开关1，使得主板上的I2C总线与I2Cslaver模块相连；

同时控制可控总线开关2，使得I2Cmaster模块通过静电保护模块与接口插座相连。

当没有外部模块插入时：

控制可控总线开关1，使得主板上的I2C总线与I2C地址模拟器相连；同时控制可控总线开关2，使得I2Cmaster模块与静电保护模块和接口插座断开连接。

(4)可控总线开关1与可控总线开关2

本发明实施例中，总线开关模块为数字开关，根据预设的控制信号完成不同的开关状态。

例如：对可控总线开关1来说，输入数字信号‘0’(低电平)则可控总线开关1将外部I2C总线与I2Cslaver模块相连；输入数字信号‘1’(高电平)则可控总线开关1将外部I2C总线与I2C地址模拟器相连。

又例如：对可控总线开关2来说，输入数字信号‘0’(低电平)则I2Cmaster模块通过静电保护模块与接口插座相连；输入数字信号‘1’(高电平)则I2Cmaster模块与静电保护模块和接口插座断开，同时与I2C地址模拟器相连(此目的是防止产生I2C master模块对外总线置空的情况)。模拟调谐器驱动模块132具体包括I2C地址模拟器和寄存器模拟器：

(5)I2C地址模拟器

此模块的功能是模拟一个I2C的设备，以便当接口插座上没有真实的I2C设备(如调谐解调器)时能够给机顶盒主机提供一个虚拟的I2C设备，以便让外部的主板芯片及其I2C总线能够正常地工作，从而避免了由于总线异常而带来的主机死机问题。

此模块模拟出的I2C地址是约定通用的，此地址供主机的外部I2C总线访问。

(6)寄存器模拟器

寄存器模拟器负责给I2C地址模拟器提供模拟好的通用的寄存器地址空间，以使得当没有外部tuner模块插入的时候，机顶盒主机程序也能够像访问外部tuner寄存器一样，访问模拟的寄存器空间，并在模拟的寄存器空间中读到当前的tuner模块插入状况为none，从而得知目前端口上没有插入tuner，但并不妨碍主机程序按照既定的状态运行，因为有这个寄存器模拟器，给主机模拟出来一个虚拟的tuner。

调谐器驱动模块131具体包括I2C slaver模块、Flash模块、固件加载模块、标准指令翻译模块、操作控制器、调谐器芯片识别模块、I2Cmaster模块和调谐器芯片识别模块。

(7)I2C slaver模块

当接口插座上有实际的tuner插入时，此模块作为响应主机I2C总线的slaver端。

此I2C slaver端会响应主机的读操作和写操作。

当响应主机写操作时，会把主机写下来的标准tuner设备的数据或指令转发给后续模块(注：在本发明实施例中，主机只需实现一套标准的tuner驱动程序即可，而市面上五花八门的tuner驱动程序则由本发明方法中固件加载部分进行转译，以减少主机端的负担)，同时在主机I2C总线上给主机一个应答信号。

当响应机顶盒主机读操作时，会把主机发出的各种读命令发送到后续模块，在依靠后续模块组成的机制运转基础上，得到主机需要的结果，并把结果通过主机的I2C总线在主机的I2C读序列时进行数据响应。

(8)标准指令翻译模块

把I2C slaver模块接收到的标准的指令或者数据在操作控制器和固件加载模块的帮助下翻译成当前插入的tuner设备所能够识别的指令或者数据，传送给后续模块，同时，还可以把后续模块从当前插入的tuner设备中读到的数据翻译回标准数据应答给主机。

(9)Flash模块

标准的alash设备，用来存储已知的各种tuner设备的驱动固件(此固件根据已知的某些tuner设备的驱动程序编译而来，包括了特定tuner设备的私有命令和私有数据)，供固件加载模块加载使用。

(10)固件加载模块

此模块负责根据操作控制器获得的tuner芯片型号帮助操作控制器从flash模块中读取相关固件，完成对该特定tuner的后续操作。

(11)操作控制器

此控制器可以使用高能单片机或者DSP作为控制芯片。

此控制器得到tuner芯片ID识别模块获取的当前tuner设备的型号，并根据此型号控制固件加载模块加载相关的驱动固件，并在已经加载的驱动固件读取标准指令翻译对照表(此对照表是把标准的功能控制等指令与此tuner设备自己的各种指令对应起来，标准指令翻译模块就是根据此指令把标准指令翻译成特定tuner设备的私有指令)，并把此表传递给标准指令翻译模块。

同时，操作控制器根据从标准指令翻译模块处获得的指令或数据并从固件加载模块中查找此指令或数据的含义，然后控制可控读写状态机完成发送相关功能性动作(这些动作体现在可控读写状态机根据固件中的指令和数据通过I2Cmaster模块发送I2C协议信令达到控制外部tuner设备的目的)。

(12)tuner芯片ID识别模块

操作控制器使用可控读写状态机通过I2Cmaster模块从总线上读取设备的ID信息。

Tuner芯片ID识别模块根据操作控制器获取的tuner设备ID信息并通过固件加载模块在存储于flash模块的设备型号库中查找设备，并把找到的设备型号和其它加载固件的参数(包括是否单/双tuner、有无DiSEqC等)发送给操作控制器，以供操作控制器配置加载固件使用。

当没有设备插入时，由于总线开关把I2Cmaster模块切换到I2C地址模拟器上，所以Tuner芯片ID识别模块也会得到一个特殊的tuner设备信息none，即没有实际设备插入。

(13)可控读写状态机

该可控读写状态机是一个读写状态切换的模块，根据操作控制器的不同要求(或读或写)，并从固件加载模块处获取或读或写的指令及数据，并把这些指令或数据按照操作控制器的控制顺序要求同时根据I2Cmaster要求的格式进行整理，整理后与I2Cmaster模块交互。

(14)I2Cmaster模块

在可控读写状态机的配合下，把要读或写的操作打包成I2C协议的格式发送到总线上，与外部的tuner设备交互。

在本发明实施例中，当没有实际的设备接入时，机顶盒主机仍然能够从本接口上读取一个tuner设备，由于寄存器模拟器的存在，主机的程序仍然能够按照板上装有实际tuner的方式执行，即主机程序不需要额外修改。

同时，机顶盒主机端只需要集成一套通用的tuner接口驱动程序，便不再需要根据tuner设备的更新而更新主机程序了，实际的tuner设备驱动程序的更新可通过烧写flash模块实现，相比较主机程序的改动而言简直是微不足道的。

由此，主板可以在没有实际tuner的情况下单独作为产品出货，同时，用户可以单独购买tuner设备产品插入主板上。

本发明实施例的机顶盒可以支持主机在正常工作的时候插入tuner而不会导致主机任何异常，基本做到了即插即用。

由于主机使用的是一套通用的程序，所以在更换tuner的时候主机会没有任何感觉，由此实现了主机和tuner的产品级上分离。

本发明实施例机顶盒即插即用调谐解调器的方法，如图3所示，包括以下步骤：

S301检测是否有调谐解调器插入；

S302在未检测到调谐解调器插入时，模拟调谐器驱动模块模拟一调谐解调器，并驱动其与机顶盒主机进行通讯；

S303在检测到调谐解调器插入时，调谐器驱动模块根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与机顶盒主机进行通讯。

模拟调谐器驱动模块和调谐器驱动模块的具体结构在上文已有详细描述，在此不赘述。

本发明实施例机顶盒即插即用调谐解调器的方法，还包括步骤：调谐解调器通过静电保护模块与机顶盒主机通讯连接。

本发明实施例机顶盒即插即用调谐解调器的方法中，模拟调谐器驱动模块模拟一虚拟调谐解调器，并产生虚拟的模拟寄存器地址空间，机顶盒主机通过访问该模拟寄存器地址空间的寄存器值与虚拟调谐解调器通讯。在本发明实施例中，机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可即插即用调谐解调器的机顶盒，其特征在于，包括机顶盒主机，与机顶盒主机连接的热插拔模块，以及与热插拔模块连接的辅助驱动模块，其中热插拔模块包括接口插座模块，以及与接口插座模块连接的检测模块，和与所述检测模块连接的总线开关；所述辅助驱动模块包括模拟调谐器驱动模块和调谐器驱动模块；

所述检测模块用于检测接口插座模块是否有调谐解调器插入；

所述模拟调谐器驱动模块用于在所述检测模块未检测出有调谐解调器插入所述接口插座模块时，通过所述总线开关连通所述机顶盒主机，模拟一调谐解调器，并驱动其与所述机顶盒主机通讯连接；

所述调谐器驱动模块用于在所述检测模块检测到调谐解调器插入所述接口插座模块时，通过所述总线开关连通所述机顶盒主机，并根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与所述机顶盒主机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的机顶盒，其特征在于，所述热插拔模块还包括静电保护模块，连接在所述接口插座模块和所述检测模块之间。

3.根据权利要求2所述的机顶盒，其特征在于，所述模拟调谐器驱动模块包括地址模拟器和寄存器模拟器，所述地址模拟器用于在未插入调谐解调器时，模拟一虚拟的调谐解调器；所述寄存器模拟器用于为所述地址模拟器产生模拟的通用寄存器地址空间。

4.根据权利要求3所述的机顶盒，其特征在于，所述机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。

5.根据权利要求4所述的机顶盒，其特征在于，所述调谐器驱动模块具体包括I2C slaver模块、Flash模块、固件加载模块、标准指令翻译模块、操作控制器、调谐器芯片识别模块、I2Cmaster模块和调谐器芯片识别模块，其中：

I2C slaver模块，用于在所述检测模块检测到调谐解调器插入所述接口插座模块时，响应所述机顶盒主机的读写操作，并将所述机顶盒主机所写的标准调谐解调器的指令或数据转发给标准指令翻译模块；

Flash模块，用于存储多种型号调谐解调器设备的驱动固件；

固件加载模块，用于根据调谐解调器的型号加载所述Flash模块中的相应驱动固件；

所述标准指令翻译模块，用于将所述I2C slaver模块转发的指令或数据翻译为当前所插入的调谐解调器能够识别的指令或数据；

操作控制器，用于控制所述固件加载模块加载驱动固件，并根据从所述标准指令翻译模块获取的指令或者数据控制可控读写状态机的动作；所述操作控制器还用于使用所述可控读写状态机通过I2Cmaster模块从总线上读取调谐解调器的ID信息；

调谐器芯片识别模块，用于根据所述操作控制器获取的调谐解调器的ID信息查找调谐解调器的型号和相关加载固件的参数，并发送给所述操作控制器。

6.根据权利要求5所述的机顶盒，其特征在于，所述操作控制器采用的控制芯片为高能单片机芯片或者DSP芯片。

7.一种机顶盒即插即用调谐解调器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测是否有调谐解调器插入；

在未检测到调谐解调器插入时，模拟调谐器驱动模块模拟一调谐解调器，并驱动其与机顶盒主机进行通讯；

在检测到调谐解调器插入时，调谐器驱动模块根据所插入的调谐解调器的型号驱动该调谐解调器与所述机顶盒主机进行通讯。

8.根据权利要求7所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法，其特征在于，还包括步骤：调谐解调器通过静电保护模块与机顶盒主机通讯连接。

9.根据权利要求8所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法，其特征在于，模拟调谐器驱动模块模拟一虚拟调谐解调器，并产生虚拟的模拟寄存器地址空间，机顶盒主机通过访问该模拟寄存器地址空间的寄存器值与虚拟调谐解调器通讯。

10.根据权利要求9所述的机顶盒即插即用调谐解调器的方法，其特征在于，所述机顶盒主机采用I2C总线与调谐解调器通讯。

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