基因測序儀的控制裝置、方法和基因測序儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及基因工程技術領域，尤其涉及一種基因測序儀的控制裝置、方法和基因測序儀。
【背景技術】
[0002]隨著基因測序技術的發展，基因測序儀在系統集成與測序時間等方面取得了很大的進步。基因測序儀是由機械器件將液路控制平臺、生化反應平臺、光學電子平臺、生物芯片平臺以及電子通信等組成的以核心控制器為中心的自動化測序儀器。其中，核心控制器可通過通信接口對各個平臺進行控制，以使各個平臺能夠協同運作并實現測序過程的自動化。
[0003]目前，基因測序儀中的控制器架構主要包括PC (Personal Computer，個人計算機)控制器和嵌入式控制器，在測序過程中，PC控制器將測序流程控制命令通過RS232或USB發送到嵌入式控制器，嵌入式控制器按照PC控制器的控制命令進行解析，再完成對各部件控制。同時嵌入式控制器采集相機單元的顯微圖像，并通過USB傳送到PC控制器進行存儲與圖像處理。
[0004]但是，整個基因測序涉及的操作流程非常復雜，比如在生化試劑劑量及類型、反應溫度、毫米級位移、聚焦調節、激光觸發時間與光照強度、顯微相機曝光時間、圖像拍攝等各方面的控制要求都非常高。同時，整個測序過程所使用的時間直接決定了測序儀通量，因此測序流程對時間有著嚴格的要求。并且在基因測序的過程中，存在一些需要大量重復執行的操作，如對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點的基因，并分別采集每個點的基因圖片。這就需要重復執行芯片平臺移動、激光觸發時間控制以及光照強度調整、相機單元的聚焦調節以及曝光時間控制、相機拍照等操作。而嵌入式控制器在控制相應的器件執行這些操作時，都要從PC控制器接收控制指令，并進行解析，然后執行，這就導致了通信的延遲以及各個器件不能快速響應。此外，PC控制器與嵌入式控制器之間以及兩個控制器與基因測序儀中的其他器件之間的交互過于頻繁，控制器各級任務分配不合理。上述情況會導致測序流程的時間過長，導致基因測序儀的通量過低。因此，目前的基因測序儀中的控制器架構仍有待改進。

【發明內容】

[0005]本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明第一方面的目的在于提出一種基因測序儀的控制裝置，能夠大大縮短基因測序過程的時間，提尚基因測序儀的通量。
[0006]本發明的第二方面的目的在于提出一種基因測序儀。
[0007]本發明的第三方面的目的在于提出一種基因測序儀的控制方法。
[0008]為達上述目的，根據本發明第一方面實施例提出了一種基因測序儀的控制裝置，包括:第一控制器，所述第一控制器用于發送初始化指令；隨機存儲器，所述隨機存儲器用于存儲測序流程控制信息；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存儲器分別相連，所述第二控制器用于接收所述初始化指令，并根據所述初始化指令對基因測序儀中的各個器件進行初始化配置，以及從所述隨機存儲器讀取所述測序流程控制信息，并根據所述測序流程控制信息控制所述基因測序儀中的各個器件工作。
[0009]另外，根據本發明上述實施例的基因測序儀的控制裝置，還可以具有如下附加的技術特征:
[0010]在本發明的一個實施例中，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所述基因測序儀中的各個器件進行初始化配置；所述第二控制器通過所述第二類通信接口監測所述基因測序儀中的各個器件的工作狀態，并通過所述第二類通信接口向所述基因測序儀中的各個器件發送控制指令。
[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]在本發明的一個實施例中，所述第二控制器還用于對所述基因測序儀中的器件的工作狀態進行狀態輪詢，當狀態響應時間超過預設時間時，判斷相應的器件狀態錯誤，并生成相應的錯誤記錄信息，并將所述錯誤記錄信息存儲至所述隨機存儲器。
[0013]在本發明的一個實施例中，所述第二控制器還用于在所述基因測序儀基因圖像采集結束后將所述錯誤記錄信息發送至所述第一控制器進行分析。
[0014]在本發明的一個實施例中，所述第一控制器與所述基因測序儀中的相機單元連接，用于監測所述相機單元的圖像采集完成事件，并在監測到所述圖像采集完成事件時，獲取所述相機單元采集到的基因顯微圖像。
[0015]在本發明的一個實施例中，所述第二控制器為嵌入式控制器。
[0016]本發明的第二方面的實施例提供了一種基因測序儀，包括本發明第一方面實施例的基因測序儀的控制裝置。
[0017]本發明的第三方面的實施例提供了一種基因測序儀的控制方法，包括:第二控制器接收第一控制器發送的初始化指令，并根據所述初始化指令對基因測序儀中的各個器件進行初始化配置；所述第二控制器從隨機存儲器讀取測序流程控制信息；所述第二控制器根據所述測序流程控制信息控制所述基因測序儀中的各個器件工作。
[0018]另外，根據本發明上述實施例的基因測序儀的控制方法，還可以具有如下附加的技術特征:
[0019]在本發明的一個實施例中，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所述基因測序儀中的各個器件進行初始化配置；所述第二控制器通過所述第二類通信接口監測所述基因測序儀中的各個器件的工作狀態，并通過所述第二類通信接口向所述基因測序儀中的各個器件發送控制指令。
[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]在本發明的一個實施例中，所述方法還包括:所述第二控制器對所述基因測序儀中的器件的工作狀態進行狀態輪詢，當狀態響應時間超過預設時間時，判斷相應的器件狀態錯誤，并生成相應的錯誤記錄信息，并將所述錯誤記錄信息存儲至所述隨機存儲器。
[0022]在本發明的一個實施例中，所述方法還包括:所述第二控制器在所述基因測序儀基因圖像采集結束后將所述錯誤記錄信息發送至所述第一控制器進行分析。
[0023]在本發明的一個實施例中，所述方法還包括:所述第一控制器監測所述基因測序儀中的相機單元的圖像采集完成事件，并在監測到所述圖像采集完成事件時，獲取所述相機單元采集到的基因顯微圖像。
[0024]在本發明的一個實施例中，所述第二控制器為嵌入式控制器。
[0025]在本發明的一個實施例中，所述隨機存儲器為隨機隨機存儲器RAM。
[0026]本發明實施例的基因圖像采集的控制裝置、方法和基因測序儀，通過第二控制器可根據接收到的第一控制器發送的初始化指令對基因測序儀中的各個器件進行初始化，然后從隨機存儲器中讀取測序流程控制信息，控制各個器件工作，不但通過第一控制器和第二控制器構成了并行控制器架構，并且按照響應速度以及硬件支持情況分配每個控制器的控制任務，任務分配更加合理，提高了任務調度的效率。同時，第二控制器具有多個可同時進行使能、觸發、狀態監測和控制的高速通信接口，能夠通過并發控制模式對各個器件進控制，減少狀態查詢次數，節省通信時間。此外，將測序流程信息存儲在隨機存儲器中，避免了控制器間的頻繁交互節省了通信時間。因此，能夠大大縮短基因測序過程的時間，提高基因測序儀的通量。
【附圖說明】
[0027]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0028]圖1為相關技術中基因測序儀中的控制器架構的示意圖；
[0029]圖2為根據本發明一個實施例的基因測序儀的控制裝置的結構示意圖；
[0030]圖3為根據本發明一個具體實施例的基因測序儀中控制器