一种医疗检验设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种医疗检验设备。
【背景技术】
[0002]医疗检验设备的功能通常需要很多硬件器件协作才能完成。比如血样采集和测量过程，就涉及上样、吸样、流量控制、压力监控、采样针外壁清洗、流动室清洗很多处理环节，而这些环节是通过对若干个电机、泵、阀、数模转换器等硬件器件的控制以及光耦状态、模数查询来实现的。在检验设备中，硬件器件类型种类很多，而且设备研发过程中以及在产品升级或配置更改中都会涉及硬件器件的增减、控制参数的调整，这些变化经常涉及软硬件的修改，导致维护和开发成本较高。
[0003]目前医疗设备中常见的硬件器件控制方案中，也试图使用扩展性较好的总线完成硬件的扩充，比如串口、I2C、CAN总线等。其中CAN总线具有较高的可靠性和良好的错误检测能力，在汽车、工控等很多领域得到了广泛应用。在OSI网络模型中，CAN总线协议仅定义了物理层和数据链路层，没有规定应用层，所以在CAN总线的应用领域，需要有高层协议来统一系统中的通信模式、功能描述方式。目前，比较典型的基于CAN总线的应用协议有CANOperuDeviceNet等,这些协议提供了很丰富的服务功能，但同时也使得协议更加难于理解，甚至需要供应商提供专业的解决方案才能正确接入网络，从而增加了开发难度，降低了开发效率。
[0004]实际上，医疗设备的硬件控制中，虽然与业务相关的硬件控制逻辑复杂，但是器件本身的动作控制是比较有限的。在这样的器件控制场景中，那些CAN总线的标准应用协议显得过于庞大和复杂，不便于开发和实施。所以，针对医疗设备的器件控制需求，更需要一种简洁、可靠、可重用、易扩展的控制方法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，结合医疗设备中硬件控制场景，提出一种医疗检验设备。该医疗检验设备使用基于总线的应用层通信协议，具有较好的可靠性、通用性和扩展性。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种医疗检验设备，包括主控单元、受控单元和执行终端；所述主控单元通过CAN总线与多个受控单元通信连接，每个受控单元与一个或多个执行终端通信连接；
[0008]所述主控单元发出的命令通过受控单元转换为对执行终端的控制指令；
[0009]其中，每个受控单元和执行终端分别具有一个识别编号；
[0010]主控单元和受控单元之间传递的信息被按照固定格式封装为一帧或多帧，其中，每一帧中至少记录有该帧数据涉及的受控单元和执行终端的识别编号，受控单元从CAN总线上获取主控单元发送的信息时，仅接收并执行记录有该受控单元对应识别编号的帧。
[0011]本发明提供的一种医疗检验设备，通过引入识别编号的定义，将受控单元类型、执行终端类型、受控单元在总线上的编号、执行终端在板卡上的连接位置进行统一管理，实现了器件连接和识别编号的相互映射关系，从而实现了通过修改识别编号的配置文件就能够适应受控器件增减或者器件连接位置调整的变化，体现了较好的扩展性和通用性。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本发明实施例提供的一种医疗检验设备的结构示意图。
[0014]图2为本发明实施例提供的一种医疗检验设备中的控制行为通信流程示意图。
[0015]图3为本发明实施例提供的一种医疗检验设备中的心跳检测机制的流程示意图。
[0016]图4为本发明实施例中的主控单元和受控单元的数据传输方法示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]如图1所示，本发明实施例提供了一种医疗检验设备，包括主控单元、受控单元和执行终端。所述主控单元通过CAN总线与多个受控单元通信连接，每个受控单元与一个或多个执行终端通信连接。
[0019]所述主控单元发出的命令通过受控单元转换为对执行终端的控制指令；
[0020]其中，每个受控单元和执行终端分别具有一个识别编号；
[0021]主控单元和受控单元之间传递的信息被按照固定格式封装为一帧或多帧，其中，每一帧中至少记录有该帧数据涉及的受控单元和执行终端的识别编号，受控单元从CAN总线上获取主控单元发送的信息时，仅接收并执行记录有该受控单元对应识别编号的帧。
[0022]主控单元层是整个系统的大脑，对整个系统的行为和功能负责。主控单元硬件本身可以存在多个，但在器件控制逻辑上主控单元和受控单元必须是一对多的关系。
[0023]所述受控单元具体可以体现为CAN总线上的节点板卡，与多个执行终端连接，用于对主控单元发出的控制指令进行解析，转换为对执行终端的控制指令。受控单元必须支持医疗检验设备中所有涉及的执行终端类型，只是对每类执行终端的连接个数有限制。受控单元能够通过接收到的识别编号找到对应的执行终端，识别编号与执行终端的对应关系是固化在受控单元的软件中的。
[0024]所述执行终端用于执行受控单元发出的控制指令。执行终端是最终的控制指令执行器件，可根据设备需求在受控单元中连接不同类型的执行终端，比如阀、电机、光耦、模数转换器等。
[0025]这种硬件系统设计，通过增加受控单元就可以连接更多的执行终端，很容易满足器件增加的需求。但是这种设计引入的问题就是，如果某些类型的执行终端很少，就会造成受控单元上管脚资源的浪费，个数较多的执行终端类型又得不到满足。这种情况可以通过增加受控单元的类型或者修改受控单元中软件记录的识别编号与执行终端的映射逻辑，来实现数量较多的器件的扩充。
[0026]所述识别编号的赋值与对应受控单元的类型、受控单元在总线上的编号，以及对应执行终端的类型、执行终端在受控单元上的连接位置有关；即识别编号的值反映了受控单元的类型、受控单元在总线上的编号、执行终端的类型、执行终端在受控单元上的连接位置。这样的赋值方式使主控单元发出的控制指令能够准确地被对应的受控单元接收，受控单元也能够快速、准确地找到识别编号对应的执行终端并加以控制。
[0027]本发明实施例中，主控单元和受控单元之间的数据交互行为包括控制行为、心跳检测行为和监测信息主动上报行为。
[0028]控制行为是最常用的行为，比如控制阀的开关、电机的运转等等。所述控制行为的通信采用应答机制，可实现丢帧等通信不可靠行为的检测；所述控制行为的通信还采用执行结果上报机制，可实现多器件的并行控制。具体地，如图2所示，基于应答机制和执行结果上报机制的控制行为通信流程包括:
[0029]S101、主控单元通过总线向受控单元发出包含控制指令的一帧或多帧命令字发起帧；
[0030]S102、受控单元每收到一帧命令字发起帧，向主控单元返回一帧命令字应答帧，命令字应答帧仅用于使主控单元确认命令字发起帧被正确接收；因此，命令字应答帧不包含任何其他信息，比如不包括是否能启动执行命令的信息；
[0031]S103、受控单元对命令字发起帧进行解析，将控制指令转换为对执行终端的控制指令，并将控制指令发送给执行终端以执行相关操作；
[0032]S104、受控单元通过执行终端执行完控制指令后，向主控单元返回执行结果帧，所述执行结果帧中包括对应控制指令是否正确执行的状态信息；当控制指令未被正确执行时，受控单元向主控单元返回的执行结果帧中还包括对应的故障代码以及其他与控制指令相关的彳目息;
[0033]S105、主控单元接收到执行结果帧后，向受控单元返回执行结果应答帧。
[0034]通过定义应答机制和执行结果上报机制，使得命令下达过程和命令执行过程分离，满足多器件并行控制的要求。通过应答机制，系统能够检测到是否发生丢帧，确保通信的可靠性。
[0035]心跳检测行为是主控单元和受控单元通过心跳查询信息来确定对方是否正常运转的一种手段，能够实现通信双方运转是否正常的检测。具体地，如图3所示，为实现心跳检测行为，主控单元和受控单元之间的通信采用心跳检测机制，包括:
[0036]如果主控单元在一定时间段内没有收到受控单元发出的信息，则主控单