引言

　　在我国，数字电视节目在许多省市已经开始试播，由于用户端使用的基本都是模拟电视机，无法接收数字信号，因此需要一种接收装置来担当二者之间的桥梁，这就是机顶盒（set top box，简称stb）。它是一种扩展电视机功能的一种新的家用电器。它可以把卫星直播数字电视信号、地面数字电视信号、有线电视网数字信号甚至互联网的数字信号转换成模拟电视机可以接收的信号，使现有的模拟电视机用户也能分享数字化革命带来的科技成果。文中主要介绍笔者开发的基于dvb-c 的有线数字电视机顶盒。

dvb-c 数字机顶盒的硬件设计

lsi 2005 主芯片介绍
　　dvb-c 数字机顶盒采用lsi logic 公司的sc2005 作为主芯片。sc2005 采用最新的1.27mmpbga 封装，将lsil641x8 传输译码器和l64105mpeg-2 音视频解码器集成在一块芯片里，集成度高，内置工业标准的tiny risc108mhz mips cpu，5 层图形引擎，dma 控制器，以及统一的osg 存储器和a／v 存储器；集成有多标准的编码器、可独立编程的视频dac，音频dac。

　　sc2005 接收来自信道解码器的ts 流后，送到内部的l641x8 模块中，由l641x8 对数据进行解复用，形成音频和视频pes 分组数据，通过a／v 接口输出给l64105mpeg-2 解码器进行解码。l64105 将pes 分组进行解码，输出数字视频和数字音频信号各两组。一组数字视频和一组数字音频信号直接输出。另外一组数字视频信号送到视频编码器中，被转换成全电视信号(cvbs)或s 端子信号(y／c)，经过外部低通滤波后，便可直接送到电视机中。另一路数字音频信号送到音频dac 中，转换成立体声模拟信号，经外部低通滤波后输出。

　　sc2005 提供了多种外围设备接口，包括两个uart 接口、两个智能卡接口、i²c 接口、ieeel284接口、红外接口、图文电视接口、通用i／o 控制以及调制解调器接口。通过这些接口，sc2005 可以和多种外围设备相连，其功能更加强大。另外，sc2005 还有一个硬盘接口，可以将节目下载到硬盘中，以后再看。

dvb-c 机顶盒的硬件总体设计
　　为了实现有线数字机顶盒的功能，从技术实现上要达到以下要求：
　　（1）接收catv 网络上110mhz～855mhz频率范围内的射频信号，并转换为中频信号。
　　（2）实现qam 解调制功能，将调制信号恢复为数字基带信号。
　　（3）完成信道解码处理，实现前向纠错功能。
　　（4）完成ts 传送流解复用、mpeg-2 解码功能，并且能够实现电视信号解码和音频dac 功能，输出符合要求的模拟音视频信号。

本设计实现了以上所有功能，设计总框图如图1 所示。

图1 sc2005 机顶盒系统总框图

系统组成部分功能介绍
　　1、数字高频头：接收catv电缆上的射频信号，由高频头电路将射频信号下变频为中频信号，并将中频信号送到内部得解调制芯片，由解解调制芯片完成qam解调制及fec前向纠错芯片，而后以并行或串行方式送出ts(传送流信号)。
　　2、sc2005：lsi logic公司的传送流处理芯片。
3、cpu_sdram：提供sc2005内嵌cpu运行时所需要的存储空间。
4、av_sdram：提供sc2005内部mpeg解码器对pes流进行处理时所需的存储空间。
5、boot_flash:存放系统boot程序、引导系统正常启动。
6、sys_flash:存放系统工作软件，实现系统功能。
7、串口：串口模块电路对sc2005的串行i/o口进行电平转换，提供标准的rs232串行接口，提供rs232调测接口。
8、smartcard:实现授权、加密、收费等功能。
9、用户接口：提供给用户简单得输出、输入接口，如系统工作状态显示接口、按键接口、遥控接口等。
10、usb：提供给用户一个usb 1.1兼容的接口，最高数据率12mb/s；可以用于支持u盘，保存节目或者播放u盘上的节目。
11、ide：提供给用户一个标准的ide 接口。挂接硬盘后可以用来实现保存节目或者播放硬盘上的节目。

dvb-c 数字机顶盒的软件设计

dvb-c 机顶盒的软件总体设计
dvb-c 机顶盒软件实现方案基于稳定性、可靠性和可扩展性的原则进行设计，所有软件系统应该达到功能完备，使用简便和便于扩充几个特性。跟据上述分析，机顶盒软件体系结构如图2所示。

图2 机顶盒软件模块层次图

整个机顶盒软件的结构采取开放式的模块化结构。其中硬件抽象层可以增加软件的硬件无关性；操作系统抽象层用于实现操作系统层的可移植性，以支持多种rtos；中间件移植层用于各种商业化的中间件软件的移植。从底下往上看，整个体系从硬件层到应用层分为以下几个层次：

　　1、硬件抽象层：通过提炼一些硬件操作的特性，将一些与硬件相关紧密的操作抽象出来，从而将操作系统