[实用新型]基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统

说明书

技术领域

本发明涉及基因分析仪器的测控系统，特别涉及生物基因信息检测仪器的整机测控。

背景技术

生物基因信息的检测技术是近年来逐渐发展起来的一门新兴学科，包含了多个领域的最新研究成果。所以，用于生物基因信息检测的分析仪器亦涉及到多个专业的关键技术，其检测原理基于生物学、化学、物理等多个学科，光学、电子、机械等精密部件构成了仪器的主体，生物信息受激显现、微弱信号检测、样品的精确进样、条件苛刻的检测环境的建立、危险因素的可靠规避、人机安全的有效保障等是仪器测控系统必须实现的功能，仪器的测控和工作精度要求非常高。如何对已有的基因分析仪器及类似仪器提供全部组件的精确测量和控制，安全、可靠地保障仪器的功能实现和稳定运行，一直是这一领域需要攻克的难题。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，以实现基因分析仪器的整机测控功能，为类似仪器提供全部组件的精确测量和控制，安全、可靠地保障仪器的功能实现和稳定运行。

本发明提供的一种基于嵌入式技术的基因分析仪器测控系统，其构成包括：中央信息处理单元、通信单元、光谱数据采集单元、光电传感器驱动单元、综合驱动单元、运动部件控制单元和面板操控单元，所述中央信息处理单元与通信单元、光谱数据采集单元、综合驱动单元、运动部件控制单元、面板操控单元均相连，所述光谱数据采集单元与光电传感器驱动单元相连。

进一步，所述的中央信息处理单元包括一个嵌入式主处理器，所述的光谱数据采集单元和运动部件控制单元分别包括一个嵌入式从处理器。三个处理器构成了有机的多处理器的测控系统，分散了处理器的测控载荷和故障风险，提高了测控系统的实时性和可靠性。

进一步，所述的中央信息处理单元包括嵌入式微处理器MCU、晶振、内存、程序存储器、数据存储器、可编程逻辑器件CPLD和电源监视复位电路，所述的嵌入式微处理器MCU分别与晶振、内存、程序存储器、数据存储器、可编程逻辑器件CPLD、电源监视复位电路均电气连接，所述的嵌入式微处理器MCU还与所述的通信单元、综合驱动单元、运动部件控制单元电气连接，所述的可编程逻辑器件CPLD与所述的光谱数据采集单元、综合驱动单元和面板操控单元电气连接，可编程逻辑器件CPLD驱动光谱数据采集单元中的双口RAM，实现中央信息处理单元和光谱数据采集单元之间的数据通信，所述的可编程逻辑器件CPLD驱动综合驱动单元中的模数转换器和数模转换器，实现中央信息处理单元对综合驱动板的实时测控，所述的可编程逻辑器件CPLD，与综合驱动单元和面板操控单元中的开关量传感器接口和开关量驱动接口电气连接，各开关量信息在CPLD内进行逻辑组合，通过这些开关量，由MCU实现仪器工作状态的实时测控。

进一步，所述的通信单元包括以太网控制器A、以太网控制器B、异步串行通信控制器、RS232收发器、网络变压器A、网络变压器B、RJ45插座A、RJ45插座B和DB9插座，所述的以太网控制器A与网络变压器A、RJ45插座A电气连接，通过RJ45插座A与仪器外部计算机连接，实现该类分析仪器与外部计算机工作站之间的通信；所述的以太网控制器B与网络变压器B、RJ45插座B电气连接，通过RJ45插座B与仪器外部调试用计算机或其它外设连接，实现该类分析仪器与其它扩展外设之间的以太网通信；所述异步串行通信控制器与RS232收发器、DB9插座电气连接，通过DB9插座，实现MCU对该类分析仪器内部具有异步串行接口部件的控制和监测。

进一步，所述光谱数据采集单元包括嵌入式从处理器DSP1、双端口RAM、模数转换器、模拟信号调理电路和多电压电源监视复位电路，所述嵌入式从处理器DSP1与双端口RAM、模数转换器、多电压电源监视复位电路、多电压电源监视复位电路电气连接，所述模拟信号调理电路与模数转换器电气连接，将光电传感器驱动单元放大的CCD输出信号调理后，由模数转换器转换成数字量信息，CCD的驱动时序由DSP1产生，并经光电传感器驱动单元中的CCD时序驱动电路放大到CCD驱动所需的电平，在此时序驱动的同时，DSP1采集数字化的CCD输出信号，并根据CCD当前时序打包成数据包，通过双端口RAM，将CCD采集的光信息传输给中央信息处理单元。