基于ARM的胎兒心電信號數據采集系統(tǒng)

4.1 µ;C/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植

µ;C/OS-Ⅱ是源代碼公開的嵌入式操作系統(tǒng)，是基于優(yōu)先級的搶占式實時多任務內核，代碼采用ANSIC編寫，具有很強的可移植性和較好的可裁剪性。µ;C/OS-Ⅱ提供了實時系統(tǒng)所需的基本功能包括任務調度、任務管理、時間管理、任務間的通信與同步及內存管理等，總是執(zhí)行處于就緒條件下優(yōu)先級最高的任務，最多可以管理64個任務，它把連續(xù)的大塊內存按分區(qū)來進行動態(tài)管理，可以有效地解決內存碎片的問題。在移植過程中只需對與處理器相關的一些代碼進行修改，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的變量、宏和定義類型；

(2)在OS_CPU_A.ASM中編寫4個簡單的匯編語言函數：OSStartHighRdy()，OSCtxSw()，OSIntCtxSw()和OSTickISR()，分別用于啟動當前就緒的優(yōu)先級最高的任務、任務間的切換，從ISR中執(zhí)行切換功能以及時鐘節(jié)拍ISR功能；

(3)在OS_ CPU_C. C中編寫任務堆棧初始化函數OSTaskStInit()和5個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(tǒng)的特性.將系統(tǒng)主要任務劃分如下:系統(tǒng)監(jiān)控任務(優(yōu)先級4),按鍵掃描任務(優(yōu)先級5)，LCD顯示刷新任務(優(yōu)先級6)、存儲任務(優(yōu)先級7)，優(yōu)先級0,1,2,3保留以供系統(tǒng)使用。系統(tǒng)初始化以后，µC/OS-Ⅱ根據優(yōu)先級和就緒狀態(tài)對任務進行調度和執(zhí)行。初始化工作包括初始化所有數據結構、分配堆?？臻g、建立任務及任務間通信的信號量、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(tǒng)監(jiān)控任務，查詢其他任務是否向其發(fā)送消息.如果沒有則將監(jiān)控任務掛起。此時，鍵盤掃描任務從就緒態(tài)切換到運行態(tài)。該任務執(zhí)行完畢，如果檢測到有按鍵操作，則向響應任務發(fā)送消息，使它們進入就緒態(tài)，同時向監(jiān)控任務發(fā)送消息以示此任務工作正常，并且調用延時函數OSTimedly()使該任務進入掛起態(tài)。由于監(jiān)控任務收到消息，將再次進入運行態(tài)，重新查詢其他被監(jiān)視任務的運行信息，沒有則進入掛起態(tài)。此時其他處于就緒態(tài)中優(yōu)先級相對較高的任務開始執(zhí)行。當鍵盤延時時間到，系統(tǒng)內核自動將該任務轉入就緒態(tài)。如果在運行過程中出現(xiàn)異常，監(jiān)控任務將按照設定處理表對其進行相應處理.使系統(tǒng)順利運行。

5結束語

本文設計的胎兒心電信號數據采集系統(tǒng)在Embest S3CEV4O開發(fā)板的基礎上進行改進和實驗，充分利用其本身提供的硬件資源，在實時操作系統(tǒng)µC/OS-Ⅱ基礎上進行應用程序開發(fā)，顯示與存儲胎兒心電數據。

本文作者創(chuàng)新點：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，進行算法分離，具有良好的工程意義。