基于A(yíng)RM的胎兒心電信號數據采集系統

4.1 µ;C/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植

µ;C/OS-Ⅱ是源代碼公開(kāi)的嵌入式操作系統，是基于優(yōu)先級的搶占式實(shí)時(shí)多任務(wù)內核，代碼采用ANSIC編寫(xiě)，具有很強的可移植性和較好的可裁剪性。µ;C/OS-Ⅱ提供了實(shí)時(shí)系統所需的基本功能包括任務(wù)調度、任務(wù)管理、時(shí)間管理、任務(wù)間的通信與同步及內存管理等，總是執行處于就緒條件下優(yōu)先級最高的任務(wù)，最多可以管理64個(gè)任務(wù)，它把連續的大塊內存按分區來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，可以有效地解決內存碎片的問(wèn)題。在移植過(guò)程中只需對與處理器相關(guān)的一些代碼進(jìn)行修改，包括：

(1)處理器頭文件OS_ CPU.H ，其中包括了用#define定義的與處理器相關(guān)的變量、宏和定義類(lèi)型；

(2)在OS_CPU_A.ASM中編寫(xiě)4個(gè)簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言函數：OSStartHighRdy()，OSCtxSw()，OSIntCtxSw()和OSTickISR()，分別用于啟動(dòng)當前就緒的優(yōu)先級最高的任務(wù)、任務(wù)間的切換，從ISR中執行切換功能以及時(shí)鐘節拍ISR功能；

(3)在OS_ CPU_C. C中編寫(xiě)任務(wù)堆棧初始化函數OSTaskStInit()和5個(gè)必須聲明但不需包含代碼的HOOK（）函數。

4.2 應用程序設計

根據胎兒心電采集系統的特性.將系統主要任務(wù)劃分如下:系統監控任務(wù)(優(yōu)先級4),按鍵掃描任務(wù)(優(yōu)先級5)，LCD顯示刷新任務(wù)(優(yōu)先級6)、存儲任務(wù)(優(yōu)先級7)，優(yōu)先級0,1,2,3保留以供系統使用。系統初始化以后，µC/OS-Ⅱ根據優(yōu)先級和就緒狀態(tài)對任務(wù)進(jìn)行調度和執行。初始化工作包括初始化所有數據結構、分配堆?？臻g、建立任務(wù)及任務(wù)間通信的信號量、消息隊列和優(yōu)先級。在運行OSStart()函數后，最先運行優(yōu)先級最高的系統監控任務(wù)，查詢(xún)其他任務(wù)是否向其發(fā)送消息.如果沒(méi)有則將監控任務(wù)掛起。此時(shí)，鍵盤(pán)掃描任務(wù)從就緒態(tài)切換到運行態(tài)。該任務(wù)執行完畢，如果檢測到有按鍵操作，則向響應任務(wù)發(fā)送消息，使它們進(jìn)入就緒態(tài)，同時(shí)向監控任務(wù)發(fā)送消息以示此任務(wù)工作正常，并且調用延時(shí)函數OSTimedly()使該任務(wù)進(jìn)入掛起態(tài)。由于監控任務(wù)收到消息，將再次進(jìn)入運行態(tài)，重新查詢(xún)其他被監視任務(wù)的運行信息，沒(méi)有則進(jìn)入掛起態(tài)。此時(shí)其他處于就緒態(tài)中優(yōu)先級相對較高的任務(wù)開(kāi)始執行。當鍵盤(pán)延時(shí)時(shí)間到，系統內核自動(dòng)將該任務(wù)轉入就緒態(tài)。如果在運行過(guò)程中出現異常，監控任務(wù)將按照設定處理表對其進(jìn)行相應處理.使系統順利運行。

5結束語(yǔ)

本文設計的胎兒心電信號數據采集系統在Embest S3CEV4O開(kāi)發(fā)板的基礎上進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)驗，充分利用其本身提供的硬件資源，在實(shí)時(shí)操作系統µC/OS-Ⅱ基礎上進(jìn)行應用程序開(kāi)發(fā)，顯示與存儲胎兒心電數據。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：合理有效設計胎兒心電信號提取電路，結合ARM微處理器自身的優(yōu)勢，進(jìn)行算法分離，具有良好的工程意義。