応用情報技術者試験 過去問 2011年(平成23年) 秋期 午後 問7

地上ディジタル放送対応テレビの放送ダウンロード機能

X 社では,放送ダウンロード機能を搭載した地上ディジタル放送対応テレビ(以下,テレビという)を開発している。

放送ダウンロード機能とは,テレビの機能を実現しているソフトウェアを更新する機能である。ソフトウェア更新データ(以下,更新データという)は,特別に割り当てられた地上ディジタル放送の電波で配信される。更新データの配信時刻情報は,地上ディジタル放送とともに配信される。テレビ本体は,配信時刻になると更新データを受信して,テレビ本体のソフトウェアを更新する。

テレビ本体の電源状態

テレビ本体の電源状態には,パワーオン状態,パワーオフ状態,スタンバイ状態の三つがある。テレビ本体の電源状態一覧を表1に,電源状態遷移を図1に示す。

表1 テレビ本体の電源状態一覧
名称 概要
パワーオン状態 ・テレビを視聴できる状態である。
パワーオフ状態 ・テレビ本体へ電源を供給しない状態である。
・テレビ本体の全ての機能が動作しない。
スタンバイ状態 ・リモコンの電源ボタンが押されるのを待っている状態である。
テレビ本体の電源状態遷移
図1 テレビ本体の電源状態遷移

放送ダウンロード機能の動作

放送ダウンロード機能は,スタンバイ状態のときだけ実行するように,次の順序で動作する。

  1. パワーオン状態でリモコンの電源ボタンを押すと,次回の放送ダウンロード機能を開始できるように,テレビ本体の時刻管理機能(以下,RTC という)に次回の放送ダウンロード開始時刻を設定する。RTC へのクロック供給は,MPU へのクロック供給と独立していて,スタンバイ状態でも継続される。
  2. スタンバイ状態で放送ダウンロード開始時刻になると,放送ダウンロード機能の動作を開始し,更新データを受信する。
  3. 受信した更新データでテレビ本体のソフトウェアを更新して,再度テレビ本体の電源スイッチをオンにしたときの処理を行う(以下,再起動という)。

放送ダウンロード機能に関連するタスク一覧を表2に,割込みハンドラ一覧を表3に示す。タスクには優先度があり,値が小さいほど優先度が高い。

表2 放送ダウンロード機能に関連するタスク一覧
タスク名 処理概要 優先度
電源管理
  • テレビ本体の電源スイッチをオンにしたとき,最初に実行されるタスクである。タスク起動後,電源オンメッセージ待ちとなる。
  • 電源オンメッセージを受けたとき,テレビ視聴関連のタスク(本表には記載されていない)を起動して,電源オフメッセージ待ちとなる。
  • 電源オフメッセージを受けたとき,テレビ視聴関連のタスクを終了して,次回の放送ダウンロード開始時刻を設定し,電源オン/放送ダウンロード開始メッセージ待ちとなる。
  • 放送ダウンロード開始メッセージを受けたとき,受信タスクに更新データ受信開始メッセージを送って,待ち状態となる。
1
受信
  • 更新データ受信開始メッセージを受けたとき,更新データ受信を開始する。
  • 受信した更新データをタスク間の共有メモリに格納する。
  • 更新データ受信完了後,更新タスクにソフトウェア更新メッセージを送って,待ち状態となる。
2
更新
  • ソフトウェア更新メッセージを受けたとき,割込み禁止にし,タスク間の共有メモリに格納されている更新データでテレビ本体のソフトウェアを更新する。
  • 更新が終了したとき,テレビ本体を再起動する。
3
アイドル
  • MPU へのクロック供給を停止する。
  • 待ち状態にならない。
4
表3 放送ダウンロード機能に関連する割込みハンドラ一覧
割込みハンドラ名 処理概要
タイマ
  • 放送ダウンロード開始時刻になったときに実行される。
  • 電源管理タスクに放送ダウンロード開始メッセージを送る。
リモコン
  • リモコンから信号が入力されたときに実行される。
  • 電源ボタン信号の場合,電源管理タスクに電源オン/オフメッセージを送る。

更新データの受信時間

地上ディジタル放送の情報レートを16.85 Mビット/秒とすると,300 Mバイトの更新データの受信時間はa秒となる。

MPU へのクロック供給

MPU へのクロック供給は,クロック制御回路で行う。クロック供給の停止は,ソフトウェアで指示する。クロック制御回路は,クロック供給が停止しているときに割込みを検出すると,MPU へのクロック供給を再開する。

ソフトウェアの動作

電源管理タスクが実行状態のとき,アイドルタスクはbである。リモコンでテレビ本体をスタンバイ状態にすると,電源管理タスクは RTC に次回の放送ダウンロード開始時刻を設定し,cとなる。その結果,アイドルタスクはdとなり,MPU へのクロック供給を停止する。

放送ダウンロード機能の動作を開始するとき,MPU へのクロック供給が再開した直後に,eが実行される。

出典:平成23年度 秋期 応用情報技術者試験 午後 問7