DVB-C 机顶盒信源解码器的设计与实现

外围接口子系统
  
该信源解码器集成了一个ATA硬盘接口,如图3所示｡用户可以通过此接口实现个人数字录像机PVR(Personal Video Recorder)功能;还可在硬盘中开设海量缓存区,在播放数字电视的同时,对节目进行长达数小时的实时存储｡依赖这种缓存技术,用户可以进行时移播放｡

该解码器拥有一个TDA8004T智能卡接口和符合IEEE 1149.1标准的JTAG模块,提供了基本的调试功能,还提供了LVDS 接口,用来接收码流发生器输出的TS 流｡由DB-25 接口输入的LVDS 信号通过3 片DS90C032进行电平变换后,进入解码器｡此外,该系统还使用了一个UART,用于机顶盒的调试和软件升级｡
  
软件设计

软件系统基于一个分层的框架,其中,部分由LSI Logic在其参考软件中提供,其它部分需要由用户自行开发｡软件的整体结构如图4 所示｡



实时操作系统层(RTOS)是所有上层程序代码运行的基础,主要负责多任务调度､系统资源管理､中断处理､通信操作和同步处理等｡本文使用的是WindRiver 公司专门为嵌入式系统设计和开发的一个模块化､高性能的实时操作系统pSOSystem｡RTOS 层用板级支持包(BSP) 来实现与硬件层接口｡

操作系统移植层(OSP)实现两个主要功能:一个是动态配置任务的属性,如上下文的切换,优先级等;另一个是管理任务之间的通信,如数据传输与同步｡硬件抽象层(HAL)负责直接对硬件寄存器编程;设备驱动层(DDL)是硬件抽象层的一个明了､方便的备份和封装,主要针对各硬件模块提供相应的驱动程序,如SC2005异常处理的驱动､时钟服务模块的驱动和OSG图形库的驱动等｡应用程序接口层(API)为上层的应用程序提供API函数｡

驱动适配层(DAL)是对设备驱动层功能的进一步集合,通过功能组合可以直接应用到应用程序层,它起到了接口的作用｡例如对Flash的操作,可以用这样的一个驱动适配层进行功能的进一步封装,以利于上层应用程序的调用｡

用户应用程序层是机顶盒用户应用软件的主体部分,也是软件开发的重点｡与机顶盒有关的所有上层功能的实现都在这层完成,如关于用户界面功能的实现､EPG 的实现､节目数据库的管理､用户信息输入/输出控制和软件升级等｡
  
性能测试结果

该信源解码器配接L64768 前端后,经测试,达到预定功能｡其性能特点如下:

整机系统完全符合DVB-C/MPEG-2 标准
信道解码支持16/32/64/128/2 5 6 Q A M ,转换率为:3 M S P S "7MSPS
TS 解复用器最大输入比特率:60Mbps(串行1)/7.5Mbps(并行)
视频解码分辨率:Max720×576,支持图文和字幕
音频解码器采样率:32/44.1/48kHz,支持32 级音量调节
支持ATA 硬盘接口

结语

本文实现了基于S C 2 0 0 5 的DVB-C 机顶盒信源解码器,集成了个人数字录像机,并配接L64768前端,组成了符合标准的功能样机｡