第 ２５卷 第 ７期
２００５年 ７月
计 算机应用
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
ＶＯ１．２５ Ｎｏ．７
Ｊｕｌｙ ２００５
文 章 编号 ：１００１—９０８１（２００５）０７—１６９８—０３
基 于嵌 入 式 Ｌｉｎｕｘ系统 的 ＤＶＢ—ＣＩ设 备 驱 动 程序 开发
周 庆喜 ，刘 强
（清华大学 软件 学院，北京 １０００８４）
（ｚｈｏｕｑｉｎｇｘｉ＠ ｐｏｗｅｒ—ｄｉｇｉｔａ１．ｃｎ）
摘 要 ：介 绍 了在嵌 入式 Ｌｉｎｕｘ系统 中，使 用设备驱动程序 隐藏 具体 ＤＶＢ—ＣＩ设备 的控 制细 节、向
上层程序提 供抽 象 ＤＶＢ—ＣＩ设备 的方 法 ，并 以 ＭｏｎｔａＶｉｓｔａ的 Ｈａｒｄ Ｈａｔ Ｌｉｎｕｘ系统 、ＩＢＭ 的 ＳＴＢ０２５００机
顶 盒硬 件 平 台为例 ，说 明 了 ＤＶＢ—ＣＩ设 备驱 动程 序 的 实现 方 法 。
关键词 ：嵌 入式 Ｌｉｎｕｘ；数 字电视 ；ＰＣＭＣＩＡ；ＤＶＢ—ＣＩ；条件接收
中图分类号 ：ＴＰ３ｌ１．５２ 文献标识码 ：Ａ
ＤＶＢ．ＣＩ ｄｅｖｉｃｅ ｄｒｉｖｅｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｎ ｅｍ ｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＯＵ Ｑｉｎｇ—ｘｉ，ＬＩＵ Ｑｉａｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ） ，Ｂｅｑｉｎｇ １０００８４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＤＶＢ—ＣＩ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｄｅｖｉｃｅ
ｄｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｕｐ—ｌａｙｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ ａｎ ａｂｓｔｒａｃｔ ｄｅｖｉｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ ｓｙｓｔｅｍ ．Ａ ＤＶＢ—ＣＩ ｄｅｖｉｃｅ ｄｒｉｖｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ＭｏｎｔａＶｉｓｔａ’Ｓ Ｈａｒｄ Ｈａｔ Ｌｉｎｕｘ ｓｙｓｔｅｍ ａｎ ｄ ＩＢＭ ＳＴＢ０２５００ Ｓｅｔ—Ｔｏｐ Ｂｏｘ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｌｉｎｕｘ；ｄｉｓｔａｌ ＴＶ；ＰＣＭＣＩＡ；ＤＶＢ—ＣＩ；ＣＡ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ）
０ 引言 １ 系统相关硬件介绍
嵌入式 产 品 中的 软件设 计需 要 考虑硬件 平 台 的体 系结构
与特性 ，具有同一种功能 的产品一般都 可以找到多种硬件实
现方案。因此 ，如何提高软件在不同硬件平 台的可移植性 是
开发人员必须要考虑的一个问题 。解决这个问题的一般方法
是软件分层设计 ，底层软件屏蔽不同硬件设备的具体特性 ，对
上层 软 件提 供统一的函数 接 口。
目前 ，嵌入 式 Ｌｉｎｕｘ系统 被 广泛应用 。在 嵌 入式 Ｌｉｎｕｘ系
统中，由文件系统来屏蔽硬件设备 的特性 ，具体设备被抽象成
设备文件 ，用户程序可以通过标准的文件操作来实现对设 备
驱动 程 序 的调用 。这种 架构 很有 利于嵌 入式设备 的 驱动 程 序
开 发 。
在数字电视领域 ，基于 ＤＶＢ—ＣＩ标 准的机卡分离方 案是
一
个重要 的发展趋势。机 卡分 离 ，简单 的 说 ，是由数 字电视 一
体机 主 机 （Ｈｏｓｔ）和 控 制 用 户 收 看 节 目 的 条 件 接 收 卡
（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｏｄｕｌｅ，ＣＡＭ）组 成 ，两 者 之 间 通 过
ＰＣＭＣＩＡ接 口进行 通 信 。
ＤＶＢ—ＣＩ（Ｄｉｓｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ，Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｎｔｅｆｆａｃｅ）设
备驱动程序开发主要受到硬件平台的影响。虽然主机与卡的
接 口规 范 是 固定的 ，但不 同 的 芯片 厂商 可 能 采 用不 同 的 ＣＰＵ
内核 以及 不 同的内部 总线 ，而且 可能 采 用 不 同 的 ＰＣＭＣＩＡ控
制芯片 ，因此 对 卡进 行 操作 的 实现 方式 是不同 的 。
本文介绍 了在 ＩＢＭ 的 ＳＴＢ０２５００机顶 盒硬 件平 台基 础
上 ，基于 ＭｏｎｔａＶｉｓｔａ嵌入式 Ｌｉｎｕｘ系统 的 ＤＶＢ—ＣＩ设 备驱动程
序 的实 现方 法 。 文 章 首先 介 绍 与 ＤＶＢ—ＣＩ有 关 的硬 件 设 备 ，
然后介绍软件的层次结构 ，最后根据硬件平台的特性 ，给出了
本次 ＤＶＢ—ＣＩ设 备驱 动 程序 的设计 方 法 。
ＰＣＭＣＩＡ接 口
图 １ 主机与 ＣＡＭ 硬件 连接 示意 图
ＩＢＭ的 ＳＴＢ０２５００机 顶 盒 硬件 平 台 采 用 的 是 ＰｏｗｅｒＰＣ内
核 ，通过外部 总线接 口单元 （Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｂｕｓ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｕｎｉｔ，ＥＢＩＵ）
对 ＰＣＭＣＩＡ插槽 进行控制 。图 １简要 显 示了主机 和 ＣＡＭ卡 之
间的硬 件 连 接 情 况 。主 机 接 收 数 字 电 视 节 目传输 流 ，通 过
ＰＣＭＣ１Ａ接 口传送 给 ＣＡＭ 卡 ，传输 流 经 过 ＣＡＭ卡的解 扰 器 ，
解扰器对 加扰的码 流进 行 解 扰 ，然后再传送 回 主机 。ＣＡＭ 卡
的命令接 口由四个寄存器构成，分别是数据寄存器、命令／状态
寄存器和数据长度寄存器。主机对卡的控制与数据交换 主要
通过这几个寄存器完成 。数据寄存器是 ８位宽度 ，偏移地址为
０；命令／状态寄存器是 ８位宽度，偏移地址为 １，主机写操作时
写入的是命令 ，读操作时读 出的是卡 的状态；数据长 度寄存器
是 ｌ６位宽度 ，低 ８位的偏移地址是 ２，高 ８位的偏移地址是 ３。
对这几个寄存器的访问必须以 Ｉ／Ｏ操作的方式进行。
另外 ，ＣＡＭ卡还包括属性 存储器 （未在图中画 出），保存
收 稿 日期 ：２００４—１２—１４；修 订 日期 ：２００５—０３—０２
作者简 介：周庆喜 （１９７６一），男，天津 人 ，硕 士研究生 ，主要研究 方向：软件 工程 、项 目管理； 刘 强 （１９６３一）。女。山东 济南人 ，副教授，主 要
研 究方 向：软件 工程 、项 目管 理．
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