DVB-C數(shù)字機頂盒的設(shè)計方案與實現(xiàn)方法

    DVB-C機頂盒的軟件總體設(shè)計

    DVB-C機頂盒軟件實現(xiàn)方案基于穩(wěn)定性、可靠性和可擴展性的原則進行設(shè)計，所有軟件系統(tǒng)應(yīng)該達到功能完備，使用簡便和便于擴充幾個特性。跟據(jù)上述分析，機頂盒軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2機頂盒軟件模塊層次圖

    整個機頂盒軟件的結(jié)構(gòu)采取開放式的模塊化結(jié)構(gòu)。其中硬件抽象層可以增加軟件的硬件無關(guān)性；操作系統(tǒng)抽象層用于實現(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，整個體系從硬件層到應(yīng)用層分為以下幾個層次：

    1、硬件抽象層：通過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，從而將操作系統(tǒng)和硬件層分開，這使得BSP和Driver的設(shè)計更簡潔，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)，對操作系統(tǒng)提供板級支持。同時提供一些近設(shè)備的驅(qū)動。

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

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

    5、DVB引擎：實現(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、軟件下載與升級管理和家長控制等模塊。

    操作系統(tǒng)的選型

    機頂盒作為一個典型的嵌入式系統(tǒng)，對其操作系統(tǒng)有更高的穩(wěn)定性和實時性要求，一般選用實時嵌入式操作系統(tǒng)，這里我們選用uCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)：一個源碼公開、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。由于uCOS-Ⅱ?qū)儆陂_放源碼操作系統(tǒng)，所以開發(fā)包投入可以免除，而且去了版稅。同時該操作系統(tǒng)在工業(yè)控制，消費電子和國防等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，實踐證明該操作系統(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，效率高，對存儲器和內(nèi)存的需求低，對于降低系統(tǒng)成本有利。此外，uCOS-Ⅱ所有源代碼都公開，而且很多著名科研機構(gòu)包括大學(xué)、研究所都對該操作系統(tǒng)進行了支持，提供了大量的已經(jīng)經(jīng)過工業(yè)驗證的軟件包，這對于開發(fā)人員來說很便利，有利于加快開發(fā)進度。

    結(jié)束語

    數(shù)字電視機頂盒是模擬電視機向數(shù)字電視機過渡的最佳解決方案。數(shù)字電視機頂盒是未來家庭必備的多媒體信息終端，使用數(shù)字電視機頂盒的有線電視用戶，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)字電視機頂盒的功能將逐步得到完善。