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DVB-C数字电视机顶盒Loader系统的设计与实现

作　者: 辛北军
导　师: 杨静
学　校: 山东大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 嵌入式系统 实时多任务操作系统 机顶盒 DVB 软件更新系统
分类号: TN949.197
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 153次
引　用: 1次
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内容摘要


随着微电子、光电子、通信和计算机技术的发展，芯片集成度越来越高，小设备计算能力也越来越强，传统的单片机已经不能满足要求，因此嵌入式系统应运而生。嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 本文首先介绍了嵌入式系统中的核心——实时操作系统(RTOS)的原理。RTOS是嵌入式系统的灵魂，它具有内核小、实时性强、健壮等特点。详细介绍了RTOS的实时性能、特征、任务调度、I/O管理、内存管理等方面。在此基础上，本文提出了在开发嵌入式系统时的系统分析、实时数据流程分析、任务划分等一些关键技术。 重点介绍了DVB-C数字电视机顶盒中Loader系统的设计原理、设计规范、关键技术及程序开发流程。分析了Loader系统在有线电视机运营中所担任的重要角色。不仅可以实现程序在线更新和系统参数配置，还实现了在相同的硬件平台上，通过下载不同的应用软件，实现不同的功能。首先对机顶盒上运行的各个协议和标准进行分析，设计出了机顶盒的总体协议栈。这个协议栈融合了MPEG2、DSM-CC、DVB等标准和协议。其次，本文按照软件工程的方法对机顶盒Loader系统从它的需求、特性、系统资源、实时性能等几个方面进行了分析，给出了Loder系统的实时数据流程图和多任务流程图，对任务交互和接口进行了详细分析。 最后，在系统分析的基础上，本文给出了机顶盒Loader系统的详细模块划分，并在模块划分的基础上进行了详细设计。程序实现后，进行了严格的测试，并给出了测试用例。 总之，本文通过对协议的掌握，对实时操作系统的研究，对机顶盒Loader系统的分析的基础上给出了一个确实可行设计方案，对嵌入式系统的研究和构造有一定的指导作用，同时，本课题所实现的机顶盒软件空中下载系统也达到了商用要求，必定具有较高的市场价值。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
第1章 绪论  8-11
  1.1 引言  8
  1.2 课题的背景及意义  8-9
  1.3 本文研究的主要内容  9-11
第2章 实时操作系统  11-24
  2.1 实时操作系统概念引入  11-13
    2.1.1 时间耗尽线  12
    2.1.2 数据保护  12-13
  2.2 实时操作系统原理  13-16
    2.2.1 什么是实时操作系统  13
    2.2.2 实时操作系统任务调度  13-14
    2.2.3 实时操作系统选型  14-16
  2.3 实时系统分析和设计原则  16-17
    2.3.1 实时系统设计  16
    2.3.2 任务划分原则  16-17
  2.4 STLite/OS20操作系统内核  17-24
    2.4.1 任务  17-20
    2.4.2 内存分配  20
    2.4.3 任务间通讯、同步和互斥  20-24
第3章 协议和标准分析  24-33
  3.1 综合业务机顶盒协议栈  24-25
  3.2 MPEG2标准  25-26
    3.2.1 MPEG-2视频编码技术  25-26
    3.2.2 MPEG-2传送层语法结构  26
  3.3 DVB系统介绍  26-33
    3.3.1 DVB中的业务信息(SI)  27
    3.3.2 SI的功能  27-29
    3.3.3 Loader系统相关的表信息  29-33
第4章 DVB-C机顶盒Loader系统分析  33-42
  4.1 DVB-C机顶盒Loader系统需求分析  33-38
    4.1.1 引导加载程序  33-34
    4.1.2 在线更新系统  34-36
    4.1.3 Blite/OSD信息交互系统  36
    4.1.4 条件接收系统(CAS)集成  36-37
    4.1.5 可靠性、稳定性分析  37-38
  4.2 系统资源分析  38-39
  4.3 升级方案分析  39-42
    4.3.1 数据流分析  39
    4.3.2 软件空中下载升级方案  39-42
第5章 DVB-C机顶盒Loader系统详细设计与实现  42-58
  5.1 软件体系结构设计  42-44
  5.2 软件处理流程设计  44-47
    5.2.1 主程序流程  44
    5.2.2 是否升级判断流程  44-45
    5.2.3 升级流程  45-46
    5.2.4 引导加载程序流程  46-47
  5.3 用户界面设计  47-50
  5.4 多任务流程图及任务接口分析  50-51
  5.5 数据结构设计  51-55
    5.5.1 DownLoad描述符  51-54
    5.5.2 升级控制信息  54
    5.5.3 Loader信息  54-55
  5.6 系统测试  55-58
    5.6.1 用户友好界面  56
    5.6.2 参数设置测试  56
    5.6.3 异常情况处理测试  56-58
第6章 结束语  58-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
附录  64-65
攻读学位期间发表的学术论文目录  65-66
在读期间参与科研项目情况  66-67
学位论文评阅及答辩情况表  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视：按体制分 > 数字电视
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