基因測(cè)序儀的控制裝置、方法和基因測(cè)序儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基因工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基因測(cè)序儀的控制裝置、方法和基因測(cè)序儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，基因測(cè)序儀在系統(tǒng)集成與測(cè)序時(shí)間等方面取得了很大的進(jìn)步。基因測(cè)序儀是由機(jī)械器件將液路控制平臺(tái)、生化反應(yīng)平臺(tái)、光學(xué)電子平臺(tái)、生物芯片平臺(tái)以及電子通信等組成的以核心控制器為中心的自動(dòng)化測(cè)序儀器。其中，核心控制器可通過通信接口對(duì)各個(gè)平臺(tái)進(jìn)行控制，以使各個(gè)平臺(tái)能夠協(xié)同運(yùn)作并實(shí)現(xiàn)測(cè)序過程的自動(dòng)化。
[0003]目前，基因測(cè)序儀中的控制器架構(gòu)主要包括PC (Personal Computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))控制器和嵌入式控制器，在測(cè)序過程中，PC控制器將測(cè)序流程控制命令通過RS232或USB發(fā)送到嵌入式控制器，嵌入式控制器按照PC控制器的控制命令進(jìn)行解析，再完成對(duì)各部件控制。同時(shí)嵌入式控制器采集相機(jī)單元的顯微圖像，并通過USB傳送到PC控制器進(jìn)行存儲(chǔ)與圖像處理。
[0004]但是，整個(gè)基因測(cè)序涉及的操作流程非常復(fù)雜，比如在生化試劑劑量及類型、反應(yīng)溫度、毫米級(jí)位移、聚焦調(diào)節(jié)、激光觸發(fā)時(shí)間與光照強(qiáng)度、顯微相機(jī)曝光時(shí)間、圖像拍攝等各方面的控制要求都非常高。同時(shí)，整個(gè)測(cè)序過程所使用的時(shí)間直接決定了測(cè)序儀通量，因此測(cè)序流程對(duì)時(shí)間有著嚴(yán)格的要求。并且在基因測(cè)序的過程中，存在一些需要大量重復(fù)執(zhí)行的操作，如對(duì)生物芯片的多畫幅基因圖片采集過程中，需要分別讀取生物芯片中各個(gè)點(diǎn)的基因，并分別采集每個(gè)點(diǎn)的基因圖片。這就需要重復(fù)執(zhí)行芯片平臺(tái)移動(dòng)、激光觸發(fā)時(shí)間控制以及光照強(qiáng)度調(diào)整、相機(jī)單元的聚焦調(diào)節(jié)以及曝光時(shí)間控制、相機(jī)拍照等操作。而嵌入式控制器在控制相應(yīng)的器件執(zhí)行這些操作時(shí)，都要從PC控制器接收控制指令，并進(jìn)行解析，然后執(zhí)行，這就導(dǎo)致了通信的延遲以及各個(gè)器件不能快速響應(yīng)。此外，PC控制器與嵌入式控制器之間以及兩個(gè)控制器與基因測(cè)序儀中的其他器件之間的交互過于頻繁，控制器各級(jí)任務(wù)分配不合理。上述情況會(huì)導(dǎo)致測(cè)序流程的時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致基因測(cè)序儀的通量過低。因此，目前的基因測(cè)序儀中的控制器架構(gòu)仍有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明第一方面的目的在于提出一種基因測(cè)序儀的控制裝置，能夠大大縮短基因測(cè)序過程的時(shí)間，提尚基因測(cè)序儀的通量。
[0006]本發(fā)明的第二方面的目的在于提出一種基因測(cè)序儀。
[0007]本發(fā)明的第三方面的目的在于提出一種基因測(cè)序儀的控制方法。
[0008]為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出了一種基因測(cè)序儀的控制裝置，包括:第一控制器，所述第一控制器用于發(fā)送初始化指令；隨機(jī)存儲(chǔ)器，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)測(cè)序流程控制信息；第二控制器，所述第二控制器與所述第一控制器和所述隨機(jī)存儲(chǔ)器分別相連，所述第二控制器用于接收所述初始化指令，并根據(jù)所述初始化指令對(duì)基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件進(jìn)行初始化配置，以及從所述隨機(jī)存儲(chǔ)器讀取所述測(cè)序流程控制信息，并根據(jù)所述測(cè)序流程控制信息控制所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件工作。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基因測(cè)序儀的控制裝置，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器具有第一類通信接口和第二類通信接口 ；所述第二控制器通過所述第一類通信接口接收所述初始化指令，并通過所述第一類通信接口對(duì)所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件進(jìn)行初始化配置；所述第二控制器通過所述第二類通信接口監(jiān)測(cè)所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件的工作狀態(tài)，并通過所述第二類通信接口向所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件發(fā)送控制指令。
[0011]其中，所述第一類通信接口為串行接口，所述第二類通信接口為I/O接口。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器還用于對(duì)所述基因測(cè)序儀中的器件的工作狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)輪詢，當(dāng)狀態(tài)響應(yīng)時(shí)間超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，判斷相應(yīng)的器件狀態(tài)錯(cuò)誤，并生成相應(yīng)的錯(cuò)誤記錄信息，并將所述錯(cuò)誤記錄信息存儲(chǔ)至所述隨機(jī)存儲(chǔ)器。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器還用于在所述基因測(cè)序儀基因圖像采集結(jié)束后將所述錯(cuò)誤記錄信息發(fā)送至所述第一控制器進(jìn)行分析。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一控制器與所述基因測(cè)序儀中的相機(jī)單元連接，用于監(jiān)測(cè)所述相機(jī)單元的圖像采集完成事件，并在監(jiān)測(cè)到所述圖像采集完成事件時(shí)，獲取所述相機(jī)單元采集到的基因顯微圖像。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器為嵌入式控制器。
[0016]本發(fā)明的第二方面的實(shí)施例提供了一種基因測(cè)序儀，包括本發(fā)明第一方面實(shí)施例的基因測(cè)序儀的控制裝置。
[0017]本發(fā)明的第三方面的實(shí)施例提供了一種基因測(cè)序儀的控制方法，包括:第二控制器接收第一控制器發(fā)送的初始化指令，并根據(jù)所述初始化指令對(duì)基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件進(jìn)行初始化配置；所述第二控制器從隨機(jī)存儲(chǔ)器讀取測(cè)序流程控制信息；所述第二控制器根據(jù)所述測(cè)序流程控制信息控制所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件工作。
[0018]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的基因測(cè)序儀的控制方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器具有第一類通信接口和第二類通信接口 ；所述第二控制器通過所述第一類通信接口接收所述初始化指令，并通過所述第一類通信接口對(duì)所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件進(jìn)行初始化配置；所述第二控制器通過所述第二類通信接口監(jiān)測(cè)所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件的工作狀態(tài)，并通過所述第二類通信接口向所述基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件發(fā)送控制指令。
[0020]其中，所述第一類通信接口為串行接口，所述第二類通信接口為I/O接口。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:所述第二控制器對(duì)所述基因測(cè)序儀中的器件的工作狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)輪詢，當(dāng)狀態(tài)響應(yīng)時(shí)間超過預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，判斷相應(yīng)的器件狀態(tài)錯(cuò)誤，并生成相應(yīng)的錯(cuò)誤記錄信息，并將所述錯(cuò)誤記錄信息存儲(chǔ)至所述隨機(jī)存儲(chǔ)器。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:所述第二控制器在所述基因測(cè)序儀基因圖像采集結(jié)束后將所述錯(cuò)誤記錄信息發(fā)送至所述第一控制器進(jìn)行分析。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:所述第一控制器監(jiān)測(cè)所述基因測(cè)序儀中的相機(jī)單元的圖像采集完成事件，并在監(jiān)測(cè)到所述圖像采集完成事件時(shí)，獲取所述相機(jī)單元采集到的基因顯微圖像。
[0024]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二控制器為嵌入式控制器。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器為隨機(jī)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例的基因圖像采集的控制裝置、方法和基因測(cè)序儀，通過第二控制器可根據(jù)接收到的第一控制器發(fā)送的初始化指令對(duì)基因測(cè)序儀中的各個(gè)器件進(jìn)行初始化，然后從隨機(jī)存儲(chǔ)器中讀取測(cè)序流程控制信息，控制各個(gè)器件工作，不但通過第一控制器和第二控制器構(gòu)成了并行控制器架構(gòu)，并且按照響應(yīng)速度以及硬件支持情況分配每個(gè)控制器的控制任務(wù)，任務(wù)分配更加合理，提高了任務(wù)調(diào)度的效率。同時(shí)，第二控制器具有多個(gè)可同時(shí)進(jìn)行使能、觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和控制的高速通信接口，能夠通過并發(fā)控制模式對(duì)各個(gè)器件進(jìn)控制，減少狀態(tài)查詢次數(shù)，節(jié)省通信時(shí)間。此外，將測(cè)序流程信息存儲(chǔ)在隨機(jī)存儲(chǔ)器中，避免了控制器間的頻繁交互節(jié)省了通信時(shí)間。因此，能夠大大縮短基因測(cè)序過程的時(shí)間，提高基因測(cè)序儀的通量。
【附圖說明】
[0027]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1為相關(guān)技術(shù)中基因測(cè)序儀中的控制器架構(gòu)的示意圖；
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基因測(cè)序儀的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的基因測(cè)序儀中控制器