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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。