之前编码实现控制块参考的设计方式研究

之前的文章分析了部分源码，可以发现任务、事件标志组、消息队列等的实现都是通过控制块的方法来操作的。

例如任务

有任务控制块TCB_t，风暴旗组

有风暴控制块、消息队列

带有消息队列控制块，软件定时器

有一个软件定时器控制块。

在使用它们之前，首先创建它们（显存分配资源），并返回一个控制块的句柄，然后可以通过句柄来操作对象。

基本原则

以这些机制为参考，我们可以模拟并实现一个简单的检测器，用于检测原始传感器数据。

我们先分析一下基本原理：

开始阶段

原始数据依次存储在mixer字段中，此时检测器输出有两种选择：

这两种方式仅在初始阶段有所不同，本文后续编码将采用方式二。

数据第一全混频器字段

数据继续存储在混合器字段中。刚好满的时候，整个链表的平均值可以估计为这个混合的结果。

幻灯片存放台

mixer列表第一次满后，需要覆盖并存储（达到滑动数据获取的效果）。

这里也有两种形式：

相对而言滤波器设计软件，Form 2的估计量较小，本文后续编码将采用方法2。

编码实现

我们看一下编码实现：

混音器控制块

参考设计方法，为我们的移动平均混频器设计一个控制块，这是一个包含混频器所需资源的结构。

/*滑动平均滤波器——结构体*/
typedef struct SlipAveFilter
{
    u16 len;     /*窗口宽度*/
    u16 index;   /*索引*/
    u16 has;     /*已有的数据个数*/
    char isfull; /*数组数据是否已满*/
    float *data; /*滤波器数组*/
    float sum;   /*求和*/
    float res;   /*滤波结果*/
} SAFiter_t;

创建一个混音器

参考设计方法，在使用检测器时，通过创建函数来创建混频器。创建完成后，会返回一个句柄，用于后续对混音器的操作。

/*
滑动平均滤波器——创建
len：滤波器的窗口宽度
返回创建的滤波器句柄
*/
SAFilterHandle_t SlipAveFilterCreate(u16 len)
{
    if(len < 1)
    {
        len = 1;
    }
    //创建一个滤波器并初始化
    SAFiter_t *newFilter;
    newFilter = MALLOC(sizeof(SAFiter_t));
    newFilter->data = MALLOC(len * sizeof(float));
    newFilter->len = len;
    newFilter->index = 0;
    newFilter->has = 0;
    newFilter->isfull = 0;
    newFilter->sum = 0;
    newFilter->res = 0;
    return newFilter;
}

获取混合结果

参考设计方法中，获取混合结果时，将之前创建的混合器句柄作为参数传入滤波器设计软件，获取具体的混合数据。

/*
滑动平均滤波器——获取结果

SAFiter：滤波器句柄
input：未滤波的原始数据
返回滤波结果
*/
float GetSAFiterRes(SAFilterHandle_t SAFiter, float input)
{
    SAFiter_t *pFilter = (SAFiter_t *)SAFiter;
    if(!pFilter->isfull) /*还没有存满*/
    {
        pFilter->has++; /*求当前数组中已有数据数量*/
        if(pFilter->has == pFilter->len)
        {
            pFilter->isfull = 1; /*标记数组已满*/
        }
    }
    else /*已存满，覆盖写入*/
    {
        pFilter->sum -= pFilter->data[pFilter->index]; /*先移除最早的数据*/ 
    }
    /*写入新的数据*/
    pFilter->data[pFilter->index] = input; 
    /*求当前数组中已有数据的总和*/
    pFilter->sum += input; 
    /*更新下次数据的索引号*/
    pFilter->index = (pFilter->index == pFilter->len - 1) ? 0 : pFilter->index + 1;
    /*求当前数组中已有数据的平均值*/
    pFilter->res = pFilter->sum / pFilter->has;
    return pFilter->res;
}

使用示例

以陀螺仪的数据混合为例（参考相关介绍

)，假设需要混合俯仰数据和滚动数据，使用方法是：

//滤波器句柄
SAFilterHandle_t SAFilter_pitch;
SAFilterHandle_t SAFilter_roll;
//创建2个滤波器
SAFilter_pitch = SlipAveFilterCreate(10);
SAFilter_roll = SlipAveFilterCreate(10);
//循环获取数据并滤波
while(1)
{
    if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw,&accx,&accy,&accz,&gyrox,&gyroy,&gyroz)==0)
    { 
        pitch_res = GetSAFiterRes(SAFilter_pitch,pitch);//pitch数据滤波结果
        roll_res = GetSAFiterRes(SAFilter_roll,roll);//roll数据滤波结果
        printf("pitch:%f,%f,roll:%f,%frn",pitch,pitch_res,roll,roll_res);//打印原始数据与滤波后的数据
    }
    vTaskDelay(1);
}

注意：mixer的句柄是一个void*指针，定义在mixer的头文件（.h）中：

#ifndef __FILTERS_H
#define __FILTERS_H

typedef unsigned short u16;
typedef void * SAFilterHandle_t;
SAFilterHandle_t SlipAveFilterCreate(u16 len);
float GetSAFiterRes(SAFilterHandle_t SAFiter, float input);
#endif

混合后的结果如下，红色为原始数据，红色为检测后的结果：