基于CTV100平台的DPTV系统的研究与实现

文章摘要：软件架构本项目软件系统采用层次化结构设计,整个系统可以划分为四个层次,即系统层、驱动层、服务层、以及应用层。采用这种结构,使得整个系统具有较高的灵活性,易于移植,便于理解和开发。1)系统层。用来为其他三层提供操作系统功能接口。本系统采用了OS20实时多任务嵌入式操作系统,该操作系统提供了操作系统抽象层(OSAL),使其它各层能够完全独立于操作系统。2)驱动层。直接与硬件打交道的一层,本层采用模块化的设计思想,不同的芯片或芯片功能被划分为不同的模块,每个驱动层模块为上层访问该芯片或芯片功能提供接口。3)服务层。位于驱动层之上,该层整合驱动层模块功能,为其上层应用层提供接口。4)应用层。是整个软件

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软件架构
本项目软件系统采用层次化结构设计,整个系统可以划分为四个层次,即系统层、驱动层、服务层、以及应用层。采用这种结构,使得整个系统具有较高的灵活性,易于移植,便于理解和开发。
1)系统层。用来为其他三层提供操作系统功能接口。本系统采用了OS20实时多任务嵌入式操作系统,该操作系统提供了操作系统抽象层(OSAL),使其它各层能够完全独立于操作系统。
2)驱动层。直接与硬件打交道的一层,本层采用模块化的设计思想,不同的芯片或芯片功能被划分为不同的模块,每个驱动层模块为上层访问该芯片或芯片功能提供接口。
3)服务层。位于驱动层之上,该层整合驱动层模块功能,为其上层应用层提供接口。
4)应用层。是整个软件系统的核心部分,用户菜单就是在这一层生成的,同时,整个软件系统的管理也在这一层实现。

软件流程
程序流程图如图2所示。

图2    DPTV的软件流程图

在操作系统内核初始化完成之后,中断、句柄、信号量等系统必备要素也接着被初始化,这时整个操作系统就完全运行起来了。随后,系统会创建其主任务,其他所有分任务都是在这个主任务中被创建的。在完成各个驱动层模块、服务层模块的初始化之后,根据系统模块的划分,操作系统会创建多个分任务,以后针对不同模块的控制都由这些模块对应的任务进行。之后,主任务就进入无限循环等待外部消息的到来,负责管理OSD菜单的Peg任务也进入无限循环等待外部消息触发。其中运用了状态机这一机制来实现对大量不同消息的处理。当用户需要关闭电视时,操作系统首先将各个分任务删除,释放信号量、句柄等资源并结束主任务,此时,系统只运行操作系统最基本的功能以等待用户再一次激活整个系统。

状态机机制是整个软件系统的核心。当用户按下遥控器或机身前面板按键时,消息被送入循环等待消息的主状态机。主状态机分析处理消息,并通过驱动层模块对底层相应芯片进行操作以按用户要求改变电视机状态,同时通过ap_mmi_KeyStrike()函数向用户界面层中的Peg任务传递消息,请求菜单改变。Peg状态机接受处理来自主状态机的消息并按照要求改变用户界面,如果有需要,Peg状态机还可以通过回调函数ap_cmd_PegCallBack()向底层请求执行硬件操作。

系统性能分析

与传统模拟电视及其他DPTV相比,本系统采用了多项独有技术,使得电视画面的质量得到了显著改善。本系统的主要特点包括:
1)STV3500内嵌的32bit100MHzCPU.这样大大提高了系统的数据处理能力,为系统提供高质量的画面质量提供了保证。
2)独有的上变频算法。该算法提供了多种模式(AA*B*B、ABAB、Proscan场合并或内插模式)的上变换以适应不同的应用场合和输入信号类型。根据信号来源,CPU会自动选择优化的倍频模式处理数据。
3)特有的OSD生成器以及图像合成器。用于各图层的叠加,内嵌的2D加速引擎可加快图像的显示速度;支持256色显示,支持256级透明度设置,使系统的菜单和游戏色彩搭配更加丰富。
4)图像增强模块。在STV3500内部,通过各种数字域处理技术改善图像质量。这些技术主要包括:色度顺态增强,3D瞬时降噪,运动估计,对比度增强等。

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