大顯DC-618C數字電視機頂盒的軟件設計與應用

1 引 言

數字電視的崛起在我國被譽為廣電產業(yè)的第三次革命，它巨大的市場潛力正逐漸凸現出來。數字傳輸方式因其采用了先進的技術，具有傳統(tǒng)的模擬傳輸方式所無法比擬的優(yōu)勢,取代后者已是不可阻擋的趨勢。目前，數字電視正在世界范圍內迅速地推廣，作為接收數字電視的新興家電,機頂盒正悄悄進入千家萬戶。

機頂盒（STB，Set Top Box）是廣播媒介實現數字化后接收端的重要設備，一般置于電視機上, 從功能來看,機頂盒主要分為上網機頂盒、數字衛(wèi)星綜合接收解碼器、數字地面機頂盒，以及有線電視數字機頂盒，這些設備由于具有很好的網絡功能，因此也成為信息家電的代表。

我們在這里討論的主要是指有線電視數字機頂盒，它的基本功能是接收數字電視廣播節(jié)目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能。

數字電視機頂盒的技術含量非常高，它集中反映了多媒體、計算機、數字壓縮編碼、加解擾算法、加解密算法、通信技術和網絡技術的發(fā)展水平，在設計技術上主要包括機頂盒硬件技術和軟件技術兩大部分, 其中,軟件技術占有更為重要的位置。除了音視頻的解碼由硬件實現外，包括電視內容的重現、操作界面的實現、數據廣播業(yè)務的實現，直至機頂盒和個人計算機的互聯以及和Intemet的互聯都需要由軟件來實現。

我們在這里介紹一款基于STi5518 芯片的DC-618C型數字電視接收機頂盒的軟件設計。

2 DC-618C數字電視接收機頂盒的軟件設計

2.1實時操作系統(tǒng)基本原理

STi5518解碼芯片本身的性能比較強大，可以滿足應用對硬件的要求，關鍵在于軟件對硬件的管理上，隨著應用的復雜化，一個嵌入式控制系統(tǒng)可能要同時控制和監(jiān)視很多外設，要求有實時響應，有很多處理任務，各個任務之間有多種信息傳遞。如果仍采用原來的程序設計方法存在兩個問題，一是中斷可能得不到及時響應。處理時間過長，這對于一些控制場合是不允許的，對于網絡通信方面則會降低系統(tǒng)整體的信息流量。二是系統(tǒng)任務多，要考慮的各種可能也多，各種資源如調度不當就會發(fā)生死鎖，降低軟件可靠性，程序編寫任務量都會有大幅度增加。

實時操作系統(tǒng)（RTOS）是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動后首先執(zhí)行的背景程序，用戶的應用程序是運行于RTOS之上的各個任務。RTOS根據各個任務的要求,進行資源(包括存儲器、外設等)管理、消息管理、任務調度、異常處理等工作。在RTOS支持的系統(tǒng)中，每個任務均有一個優(yōu)先級，RTOS根據各個任務的優(yōu)先級，動態(tài)地切換各個任務，保證對實時性的要求。在編寫程序時，可以分別編寫各個任務，大大減小了程序編寫的工作量，而且減小了出錯的可能，保證最終程序具有高可靠性。

實時多任務操作系統(tǒng)，以分時方式運行多個任務，宏觀表現為多個任務同時運行。任務之間的切換以優(yōu)先級為根據，只有采用優(yōu)先服務方式的RTOS才是真正的實時操作系統(tǒng)，時間分片方式和協作方式的RTOS并不是真正的實時，RTOS的主要功能模塊有調度和中斷處理（為了優(yōu)化用匯編編寫）、任務管理、事件管理、定時器管理、報文管理、循環(huán)隊列管理、資源管理、固定存儲塊管理、規(guī)范的UART管理和自動掉電管理等，這些也是標準的RTOS所應具有的基本功能。RTOS也體現了一種新的系統(tǒng)設計思想和一個開放的軟件框架，工程師可以在不大量變動系統(tǒng)其它任務的情況下增加或去掉一個任務，一個項目開發(fā)的過程中，可以有多個工程師同時進行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，各個人之間只要制訂好規(guī)程和協議即可，既縮短了開發(fā)時間，又降低了最終軟件產品對于具體某個開發(fā)者的依賴性。為RTOS設計的成熟和通用的任務可以以庫函數的形式供其它人繼續(xù)利用，這一點和C語言的設計思想一致。
2.2 應用于DC-618C機頂盒的OS20操作系統(tǒng)

內嵌于Sti5518內部的CPU--ST20，使用的是ST所獨有的嵌入式實時操作系統(tǒng)OS20。

OS20操作系統(tǒng)是一個模塊化的高性能的實時操作系統(tǒng), 它具有較強的實時性和多任務能力，這主要取決于它的任務調度機制，從調度策略上來講，OS20采用分優(yōu)先級調度策略（默認為16）和時間片輪轉調度策略 ――即同一優(yōu)先級下多任務處理采用時間片輪轉處理方式。