DVB-C數(shù)字機(jī)頂盒的設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)方法

    DVB-C機(jī)頂盒的軟件總體設(shè)計(jì)

    DVB-C機(jī)頂盒軟件實(shí)現(xiàn)方案基于穩(wěn)定性、可靠性和可擴(kuò)展性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，所有軟件系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到功能完備，使用簡(jiǎn)便和便于擴(kuò)充幾個(gè)特性。跟據(jù)上述分析，機(jī)頂盒軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2機(jī)頂盒軟件模塊層次圖

    整個(gè)機(jī)頂盒軟件的結(jié)構(gòu)采取開(kāi)放式的模塊化結(jié)構(gòu)。其中硬件抽象層可以增加軟件的硬件無(wú)關(guān)性；操作系統(tǒng)抽象層用于實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)層的可移植性，以支持多種RTOS；中間件移植層用于各種商業(yè)化的中間件軟件的移植。從底下往上看，整個(gè)體系從硬件層到應(yīng)用層分為以下幾個(gè)層次：

    1、硬件抽象層：通過(guò)提煉一些硬件操作的特性，將一些與硬件相關(guān)緊密的操作抽象出來(lái)，從而將操作系統(tǒng)和硬件層分開(kāi)，這使得BSP和Driver的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)潔，有利于提高軟件的可重用性和易移植性。 

    2、BSP層：用于將引導(dǎo)操作系統(tǒng)，對(duì)操作系統(tǒng)提供板級(jí)支持。同時(shí)提供一些近設(shè)備的驅(qū)動(dòng)。

    3、操作系統(tǒng)及硬件驅(qū)動(dòng)層：提供操作系統(tǒng)內(nèi)核和硬件驅(qū)動(dòng)。操作系統(tǒng)主要提供內(nèi)存管理、任務(wù)調(diào)度、時(shí)鐘管理、資源共享和互斥等功能。硬件驅(qū)動(dòng)層在操作系統(tǒng)和硬件抽象層的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)。

    4、中間件：是一種將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件細(xì)節(jié)隔離開(kāi)來(lái)的軟件環(huán)境，通常它都是由一些虛擬機(jī)器構(gòu)成的，如HTML虛擬機(jī)、javascript虛擬機(jī)、MHEG-5虛擬機(jī)、Java虛擬機(jī)等。這使得應(yīng)用不依賴(lài)于特定的硬件平臺(tái)。著名的中間件提供商有：OpenTV和Canal+。

    5、DVB引擎：實(shí)現(xiàn)DVB/DAVIC協(xié)議的解析。包括MPEG2解碼器、SI引擎和DSM-CC數(shù)據(jù)接口。

    6、應(yīng)用層。建立在上述各個(gè)模塊的基礎(chǔ)上的應(yīng)用程序片。包括：頻道管理、系統(tǒng)自檢、電子節(jié)目導(dǎo)航、軟件下載與升級(jí)管理和家長(zhǎng)控制等模塊。

    操作系統(tǒng)的選型

    機(jī)頂盒作為一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)，對(duì)其操作系統(tǒng)有更高的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求，一般選用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，這里我們選用uCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)：一個(gè)源碼公開(kāi)、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。由于uCOS-Ⅱ?qū)儆陂_(kāi)放源碼操作系統(tǒng)，所以開(kāi)發(fā)包投入可以免除，而且去了版稅。同時(shí)該操作系統(tǒng)在工業(yè)控制，消費(fèi)電子和國(guó)防等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)踐證明該操作系統(tǒng)在穩(wěn)定性和可用性上是完全適合在本方案中是選用的。

    uCOS-Ⅱ內(nèi)核精簡(jiǎn)，效率高，對(duì)存儲(chǔ)器和內(nèi)存的需求低，對(duì)于降低系統(tǒng)成本有利。此外，uCOS-Ⅱ所有源代碼都公開(kāi)，而且很多著名科研機(jī)構(gòu)包括大學(xué)、研究所都對(duì)該操作系統(tǒng)進(jìn)行了支持，提供了大量的已經(jīng)經(jīng)過(guò)工業(yè)驗(yàn)證的軟件包，這對(duì)于開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)很便利，有利于加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

    結(jié)束語(yǔ)

    數(shù)字電視機(jī)頂盒是模擬電視機(jī)向數(shù)字電視機(jī)過(guò)渡的最佳解決方案。數(shù)字電視機(jī)頂盒是未來(lái)家庭必備的多媒體信息終端，使用數(shù)字電視機(jī)頂盒的有線電視用戶(hù)，可以享受電視、數(shù)據(jù)、話音等全方位的信息服務(wù)。隨著數(shù)字技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視機(jī)頂盒的功能將逐步得到完善。