一種基于pcmcia接口的信號采集傳輸系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)及方法，涉及數(shù)字電視機頂盒、一體機、電腦等領(lǐng)域。其中系統(tǒng)包括與機頂盒、CAM卡互連的PCMCIA接口、采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊。采集模塊對PCMCIA接口上的信號進行采集，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送至外部設(shè)備，提供了便捷、穩(wěn)定、低成本高效的采集傳輸系統(tǒng)及方法。
【專利說明】—種基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于PCMCIA接口的信號采集、傳輸?shù)募夹g(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]PCMCIA是一種廣泛用于筆記本、數(shù)碼相機等電子設(shè)備上的一種接口規(guī)范(總線結(jié)構(gòu))，PCMCIA同樣也廣泛應用于數(shù)字電視行業(yè)。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)字電視機卡分離系統(tǒng)采用繼承了數(shù)字電視接收系統(tǒng)中的條件接收模塊的獨立的電路的CAM卡，即數(shù)字電視條件接收模塊CAM卡，通過PCMCIA接口與數(shù)字電視機頂盒或一體機配合使用，實現(xiàn)穩(wěn)定、高質(zhì)量的加密數(shù)字節(jié)目的接收。
[0004]但是，當機頂盒或一體機與CAM卡之間的信號數(shù)據(jù)發(fā)生異常，如何對異常進行采集，獲取到異常數(shù)據(jù)來為解決問題提供相應的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是十分重要的，現(xiàn)有的解決方法一般都比較復雜、成本較高，不能很好地對數(shù)據(jù)進行采集，給予用戶相應的解決辦法。
[0005]因此，如何提供一種基于PCMCIA接口的信號采集方法，使通過PCMCIA進行連接的兩個設(shè)備或模塊之間的信號異?？梢缘玫娇焖俚亩ㄎ唤鉀Q是業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，包括:與機頂盒、CAM互連的PCMCIA接口、采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊；
PCMCIA接口，符合PCMCIA標準的物理特性，用于實現(xiàn)與機頂盒、CAM實現(xiàn)互連互通，作為采集模塊的信號的輸入來源。
[0007]采集模塊，對PCMCIA接口上的信號進行采集，緩存、并向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送搬運數(shù)據(jù)的中斷信號；
數(shù)據(jù)傳輸模塊，為所述系統(tǒng)的主控單元，用于收發(fā)所述外部設(shè)備的命令和狀態(tài)、控制采集模塊進行采集以及處理中斷信號、并將采集后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。)
控制模塊，設(shè)于所述外部設(shè)備，向所述數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)出采集命令，再由數(shù)據(jù)傳輸模塊控制采集模塊進行采集，對采集的信號進行分析，并定位異常的信號。
[0008]本發(fā)明所提出的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸方法，包括如下步驟:
步驟1:將本發(fā)明中的PCMCIA接口連接到數(shù)字電視設(shè)備的PCMCIA母槽中，將CAM卡的PCMCIA接口連接到本發(fā)明中的PCMCIA接口上，實現(xiàn)三者的互連互通，采集模塊的可編程器件門電路與本發(fā)明中的PCMCIA接口連接。由數(shù)據(jù)傳輸模塊(如USB、網(wǎng)卡)向控制模塊上報就緒狀態(tài)；
步驟2:控制模塊向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送采集命令，數(shù)據(jù)傳輸模塊控制采集模塊開始采
集;
步驟3:采集模塊進行信號采集，由可編程器件門電路中的采集邏輯將PCMCIA接口上的時鐘信號之一的時鐘周期作為有效周期，采集邏輯根據(jù)有效周期進行周期性采樣，在一個有效周期內(nèi)，同時對PCMCIA接口上的所有信號進行采集，形成這一有效周期內(nèi)的信號組，并對信號組的數(shù)據(jù)進行封裝，存儲至硬件緩存區(qū)；
步驟4:所述可編程器件門電路判斷信號組的數(shù)據(jù)是否達到預定的數(shù)據(jù)量；若未達到，返回至步驟3，若達到，執(zhí)行步驟5 ；
步驟5:所述可編程器件門電路向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送中斷信號；
步驟6:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊接收中斷信號，其處理器配置USB端點的參數(shù)，包括根據(jù)硬件緩沖區(qū)預設(shè)的數(shù)據(jù)量設(shè)置端點的傳輸數(shù)據(jù)大小、設(shè)置外部總線接口為USB端點的源地址，啟動USB控制器進行傳輸，USB控制器自動完成通過外部總線接口將數(shù)據(jù)從硬件緩存區(qū)搬運到USB端點緩沖區(qū)，再按照USB標準協(xié)議，將USB端點緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備;
步驟7:所述外部設(shè)備的控制模塊對采集的信號進行分析，并定位異常信號。
[0009]本發(fā)明將通過PCMCIA接口與機頂盒、CAM卡實現(xiàn)互連，并對機頂盒與CAM卡之間的負載到PCMCIA接口上的信號進行采集并傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備，以供外部設(shè)備進行分析、定位，十分便捷有效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面，對照附圖和較佳實施例對本發(fā)明進行詳細說明，其中:
圖1是本發(fā)明的工作原理圖；
圖2是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明進行詳細的說明。應當理解，對具體實施例的說明僅僅用以解釋本發(fā)明提出的技術(shù)方案，并非限定本發(fā)明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明所提出的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，主要由與機頂盒、CAM互連的PCMCIA接口 3、采集模塊2、數(shù)據(jù)傳輸模塊I組成。采集模塊對PCMCIA接口上的信號進行采集、緩存，并向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送搬運數(shù)據(jù)的中斷信號，數(shù)據(jù)傳輸模塊為主控單元，用于收發(fā)所述外部設(shè)備內(nèi)的控制模塊的命令和狀態(tài)、控制采集模塊進行采集以及中斷信號、并將采集后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備，外部設(shè)備可以是手機、平板電腦等日常電子終端，外部設(shè)備中還可以設(shè)置控制模塊，控制模塊可以向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送采集命令，控制采集模塊進行采集，并且對于數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送過來的信號數(shù)據(jù)進行分析，并定位異常的信號。
[0013]其中，采集模塊包括處理電路和晶振源，處理電路可以是可編程器件門電路，也可以是集成電路，本實施例中，處理電路采用可編程器件門電路，其為一個獨立的FPGA硬件電路，但不限于FPGA，在FPGA硬件電路內(nèi)編寫硬件邏輯描述語言(如Verilog)作為采集邏輯，采集邏輯采集PCMCIA接口上的信號(包括時鐘信號)，并且將其中一個時鐘信號的時鐘周期作為有效周期，例如，MICLK,MOCLK等信號的時鐘周期，采集PCMCIA接口上的所有信號，包括 MICLK、MISTRT、MIVAL、MDIO ?MDI7、MOCLK、MOSTRT、MOVAL、MDOO ?MD07 信號、自定義數(shù)據(jù)如計數(shù)值、時間戳等信號，或其中任何一種信號的組合。
[0014]數(shù)據(jù)傳輸模塊包括外部總線接口(External Bus interface,簡稱EBI)、外部傳輸器件、控制器和處理器，外部總線接口與FPGA硬件電路中的輸入輸出管腳相連接，這樣就將數(shù)據(jù)傳輸模塊與FPGA硬件電路相連接了，外部傳輸器件用于將數(shù)據(jù)傳輸模塊與外部設(shè)備相連接，可以采用USB，控制器用于控制外部傳輸器件，例如USB控制器。處理器的中斷輸入管腳與FPGA硬件電路的中斷信號相連接，用于接收FPGA硬件電路的中斷信號。處理器還配置USB端點的參數(shù)，包括設(shè)定端點的傳輸數(shù)據(jù)大小、設(shè)置外部總線接口為USB端點的源地址，啟動USB控制器進行傳輸，USB控制器自動將采集后的信號傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
[0015]采集時，將需要被采集的信號(包括時鐘信號MICLK)連接到FPGA硬件電路上的輸入輸出管腳，并外接晶振源提供FPGA硬件電路的工作時鐘，并對工作時鐘倍頻以達到被采集信號的2倍以上的頻率。然后采集邏輯根據(jù)有效周期進行周期性采樣，即在MICLK出現(xiàn)一個周期時，同時對PCMCIA接口上的所有信號進行采集，形成這一有效周期內(nèi)的信號組，再通過向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送傳輸信號，將采集的信號組傳輸出去，傳輸信號可以是中斷信號也可以是數(shù)據(jù)搬運請求信號。FPGA硬件電路還可以設(shè)有一個硬件緩沖區(qū)，可以將信號組的數(shù)據(jù)按照自定義的特定格式暫存到硬件緩沖區(qū)中，待硬件緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)達到預設(shè)的數(shù)據(jù)量時，再向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送一次中斷信號，請求數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)搬運出去，使用硬件緩沖區(qū)作用可以減少向數(shù)據(jù)傳輸模塊的處理器發(fā)送中斷信號的次數(shù)，減少處理器的響應壓力，同時提高傳輸效率。但是也可以根據(jù)處理器對中斷的處理能力進行適當?shù)牟眉艋蛘咧苯尤サ?。以減少FPGA芯片成本。對于硬件緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)量大小的設(shè)置可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸模塊的處理器的處理能力，以及USB的傳輸效率進行設(shè)定。
[0016]接收時，處理器接收到中斷信號后，進入中斷處理程序。在中斷處理程序中，處理器配置USB端點的參數(shù)，包括傳輸大小、傳輸源數(shù)據(jù)地址等參數(shù)，在本實施例中傳輸源數(shù)據(jù)地址為EBI地址，然后啟動USB進行傳輸。一般情況下，在初始化過程完成USB接口中端點的基本配置如端點個數(shù)、各端點類型等，減少在中斷處理程序的處理時間。在USB啟動傳輸后，不需要額外處理，由USB控制器自動完成傳輸。其工作原理為:由USB內(nèi)部的直接內(nèi)存存取(DMA)通過EBI，將數(shù)據(jù)從FPGA硬件電路的硬件緩存區(qū)搬運到USB端點緩沖區(qū)，再由USB控制器按照USB的標準協(xié)議，將USB端點緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
[0017]在所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊中還需有相應的系統(tǒng)控制程序，系統(tǒng)控制程序在初始化過程對USB接口中的端點進行配置，一般包括四個端點，分別為:默認的控制端點，用于設(shè)備中USB枚舉等控制；接收外部設(shè)備(如PC)命令的端點，配置為中斷方式；向外部設(shè)備返回系統(tǒng)狀態(tài)(如Ready狀態(tài))的端點，配置為中斷方式；傳輸采集數(shù)據(jù)到外部設(shè)備(如PC)的端點，配置為BULK方式。在枚舉過程中，配置USB傳輸速度為高速傳輸。根據(jù)實際的采集數(shù)據(jù)速率，適當調(diào)整USB端點配置，以滿足實際的需求。
[0018]本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸模塊除了采用USB接口外，還可以采用網(wǎng)線接口、SATA、eSATA等。這些接口的通用性強、傳輸速度快、質(zhì)量高。例如，USB2.0協(xié)議能達到480Mbps速率，USB3.0則可達幾個Gbps?幾十Gbps，可以滿足實際的數(shù)據(jù)傳輸要求。
[0019]本發(fā)明通過PCMCIA接口供電，不需要再進行額外供電，節(jié)省產(chǎn)品的空間和生產(chǎn)成本，滿足產(chǎn)品低功耗、簡潔的需求。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明所提出的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸方法，包括如下步驟:
步驟1:將本發(fā)明中的PCMCIA接口連接到數(shù)字電視設(shè)備的PCMCIA母槽中，將CAM卡的PCMCIA接口連接到本發(fā)明中的PCMCIA接口上，實現(xiàn)三者的互連互通，采集模塊的可編程器件門電路與本發(fā)明中的PCMCIA接口連接。由數(shù)據(jù)傳輸模塊(如USB、網(wǎng)卡)向控制模塊上報就緒狀態(tài)；
步驟2:控制模塊向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送采集命令，數(shù)據(jù)傳輸模塊控制采集模塊開始采
集；
步驟3:采集模塊進行信號采集，由FPGA硬件電路中的采集邏輯將PCMCIA接口上的時鐘信號之一的時鐘周期作為有效周期，采集邏輯根據(jù)有效周期進行周期性采樣，在一個有效周期內(nèi)，同時對PCMCIA接口上的所有信號進行采集，形成這一有效周期內(nèi)的信號組，并對信號組的數(shù)據(jù)進行封裝，存儲至硬件緩存區(qū)；
步驟4:所述可編程器件門電路判斷信號組的數(shù)據(jù)是否達到預定的數(shù)據(jù)量；若未達到，返回至步驟3，若達到，執(zhí)行步驟5 ；
步驟5:所述可編程器件門電路向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送中斷信號；
步驟6:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊接收中斷信號，其處理器配置USB端點的參數(shù)，包括根據(jù)硬件緩沖區(qū)預設(shè)的數(shù)據(jù)量設(shè)置端點的傳輸數(shù)據(jù)大小、設(shè)置外部總線接口為USB端點的源地址，啟動USB控制器進行傳輸，USB控制器自動完成通過外部總線接口，將數(shù)據(jù)從硬件緩存區(qū)搬運到USB端點緩沖區(qū)，再按照USB標準協(xié)議，將USB端點緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備;
步驟7:外部設(shè)備的控制模塊接收相應的采集信號，并且對數(shù)據(jù)進行存儲，以便進行分析，并定位異常信號。外部設(shè)備(電腦、平板)還可根據(jù)不同的需要，向所述裝置發(fā)送不同的命令。包括但不限于:發(fā)送停止采集的命令、發(fā)送只采集部分信號的命令、獲取系統(tǒng)狀態(tài)(如Ready狀態(tài))的命令等。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括:與機頂盒、CAM互連的PCMCIA接口、采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊； 采集模塊，對PCMCIA接口上的信號進行采集，并向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送傳輸信號； 數(shù)據(jù)傳輸模塊，接收傳輸信號，將采集的信號發(fā)送給外部設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述采集模塊包括: 處理電路，包括可編程器件門電路、集成電路，其內(nèi)設(shè)有采集邏輯，所述采集邏輯將PCMCIA接口上的時鐘信號之一的時鐘周期作為有效周期，采集邏輯根據(jù)有效周期進行周期性采樣，在一個有效周期內(nèi)，同時對PCMCIA接口上的所有信號進行采集，形成這一有效周期內(nèi)的信號組，再通過向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送中斷信號，將采集的信號組傳輸出去； 晶振源，為處理電路提供工作時鐘。
3.如權(quán)利要求2所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述處理電路還設(shè)有硬件緩存區(qū)，用于存儲所述信號組的數(shù)據(jù)，所述硬件緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)達到預定的數(shù)據(jù)量，處理電路向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送傳輸信號，所述傳輸信號包括:數(shù)據(jù)搬運請求信號、中斷信號。
4.如權(quán)利要求3所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括: 外部總線接口，用于將數(shù)據(jù)傳輸模塊與所述采集模塊的處理電路相連接； 外部傳輸器件，用于將數(shù)據(jù)傳輸模塊與外部設(shè)備相連接； 控制器，用于控制所述外部傳輸器件； 處理器，用于接收所述處理電路的傳輸信號，配置外部傳輸器件的端口參數(shù)，設(shè)定傳輸數(shù)據(jù)大小、配置端點源地址，啟動控制器進行傳輸。
5.如權(quán)利要求4所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述外部傳輸器件和控制器采用USB和USB控制器，所述處理器配置USB端點的參數(shù)，包括根據(jù)硬件緩沖區(qū)預設(shè)的數(shù)據(jù)量設(shè)置端點的傳輸數(shù)據(jù)大小、設(shè)置外部總線接口為USB端點的源地址，啟動USB控制器進行傳輸，USB控制器自動完成通過外部總線接口，將數(shù)據(jù)從硬件緩存區(qū)搬運到USB端點緩沖區(qū)，再按照USB標準協(xié)議，將USB端點緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備。
6.如權(quán)利要求1所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述信號組包括 MICLK、MISTRT、MIVAL、MDIO ~MDI7、MOCLK、MOSTRT、MOVAL、MDOO ~MD07、計數(shù)值的其中任意一種信號或幾種信號的組合。
7.如權(quán)利要求1所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集傳輸系統(tǒng)通過PCMCIA接口供電。
8.如權(quán)利要求1所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸系統(tǒng)，其特征在于，還包括一控制模塊，所述控制模塊設(shè)于所述 外部設(shè)備，發(fā)出采集命令，對采集的信號進行分析，并定位異常的信號，所述采集模塊在數(shù)據(jù)傳輸模塊接收到采集命令后，由數(shù)據(jù)傳輸模塊通過EBI總線接口，控制采集模塊進行采集。
9.如權(quán)利要求1所述的基于PCMCIA接口的信號采集傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟:步驟1:將本發(fā)明中的PCMCIA接口連接到數(shù)字電視設(shè)備的PCMCIA母槽中，將CAM卡的PCMCIA 接口連接到本發(fā)明中的PCMCIA接口上，實現(xiàn)三者的互連互通，采集模塊的可編程器件門電路與本發(fā)明中的PCMCIA接口連接，由數(shù)據(jù)傳輸模塊向控制模塊上報就緒狀態(tài)； 步驟2:控制模塊向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送采集命令，數(shù)據(jù)傳輸模塊控制采集模塊開始采集； 步驟3:由處理電路中的采集邏輯將PCMCIA接口上的時鐘信號之一的時鐘周期作為有效周期，采集邏輯根據(jù)有效周期進行周期性采樣，在一個有效周期內(nèi)，同時對PCMCIA接口上的所有信號進行采集，形成這一有效周期內(nèi)的信號組，并對信號組的數(shù)據(jù)進行封裝，存儲至硬件緩存區(qū)； 步驟4:所述處理電路判斷信號組的數(shù)據(jù)是否達到預定的數(shù)據(jù)量；若未達到，返回至步驟3，若達到，執(zhí)行步驟5; 步驟5:所述處理電路向數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送傳輸信號； 步驟6:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊接收傳輸信號，其處理器配置USB端點的參數(shù)，包括根據(jù)硬件緩沖區(qū)預設(shè)的數(shù)據(jù)量設(shè)置端點的傳輸數(shù)據(jù)大小、設(shè)置外部總線接口為USB端點的源地址，啟動USB控制器進行傳輸，USB控制器自動完成通過外部總線接口，將數(shù)據(jù)從硬件緩存區(qū)搬運到USB端點緩沖區(qū)，再按照USB標準協(xié)議，將USB端點緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠吭O(shè)備； 步驟7:所述外部設(shè)備的控制模塊對釆集的信號進行分析，并定位異常信號。
【文檔編號】H04N21/41GK103916684SQ201410176370
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】蔣燦, 徐浩 申請人:深圳國微技術(shù)有限公司