基于NucleusPLUS的嵌入式系统的软件设计 (2)

　　ALTask：报警处理任务。

　　AVTask：等离子图处理任务。

　　KBTask：键盘扫描任务。

　　SCTask：与PC机通讯任务。

　　以NucleusPLUS为开发平台，首先以ApplICation_Initialize(void*first_available_memory)为入口点，以上各个任务均在这里定义，其中的多通道数据采集、实时控制、以及分析任务用定时器来实现，键盘扫描用中断实现。

　　等离子图处理及波峰位置提取算法

　　对等离子图处理将直接影响迁移时间的提取，该部分是软件实现的难点之一。一个周期内采样的离子信号所产生的等离子图，往往具有干扰，含有许多毛刺，无法正确判断出波峰，也就无法得到迁移时间。为此，我们一个周期取1000个采样点，首先采用算法平均滤波法，对多个周期的采样信号做算术平均：y[i]=(y1[i]+y2[i]+?+yn[i])/n，去除随机干扰信号;而后，采用横向平均滤波法：y[i]=(y[i+1]+y[i+2]+?+y[i+m])/m，减少等离子图上的毛刺;在此基础上，再将多个由上述方法得到的y[i]值作平均。经过采样值的多次处理后，可得到相对清晰的等离子图。而要正确提取波峰位置，关键是要找出波峰。对波峰的提取，并非找最优值问题，因为当物质含有多种成分时，会出现多个峰，根据物质的基本性质，其所含成分一般不超过20种，所以需找出最多20个波峰。另外，处理后的等离子图也不是毫无毛刺，相距几十微秒的两个峰往往只有一个是真正的峰。为解决这一难题，我们首先找出第一个波峰，采用试探法测出这个峰的大致宽度，再找出假想的第二个峰，若两个波峰之间的距离小于第一个波峰的宽度，则认为第二个峰只是第一个峰的一个毛刺，抛弃第二个峰，继续找，否则，保留第二个峰，继续找第三个波峰，此时以与第三个峰相邻的峰的宽度作为比较对象;依此类推，直到找完所有的波峰为止。其中，用试探法测波峰宽的程序部分如下：

　　找出了波峰、波峰位置后迁移时间也就容易获得了。

　　结束语

　　实时操作系统内核的多任务机制不仅可以满足应用系统的实时性要求，而且简化了系统的开发设计过程，可以将一个复杂的问题分解成多个子问题，用任务来实现。在一定程度上保证了离子迁移谱仪的实时性和可靠性。但在实时多任务系统设计时，任务划分却是一门艺术，不同的人对同一系统的任务划分会不同，导致系统的性能也有所差异。究竟该如何划分任务，也需要在实际开发实时系统时不断地总结。本文主要介绍了基于Nucleus PLUS的离子迁移谱仪嵌入式系统的设计，在不久的将来，它将在毒品、爆炸物等探测领域发挥用武之地。