基因测序仪的控制装置、方法和基因测序仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种基因测序仪的控制装置、方法和基因测序仪。
【背景技术】
[0002]随着基因测序技术的发展，基因测序仪在系统集成与测序时间等方面取得了很大的进步。基因测序仪是由机械器件将液路控制平台、生化反应平台、光学电子平台、生物芯片平台以及电子通信等组成的以核心控制器为中心的自动化测序仪器。其中，核心控制器可通过通信接口对各个平台进行控制，以使各个平台能够协同运作并实现测序过程的自动化。
[0003]目前，基因测序仪中的控制器架构主要包括PC (Personal Computer，个人计算机)控制器和嵌入式控制器，在测序过程中，PC控制器将测序流程控制命令通过RS232或USB发送到嵌入式控制器，嵌入式控制器按照PC控制器的控制命令进行解析，再完成对各部件控制。同时嵌入式控制器采集相机单元的显微图像，并通过USB传送到PC控制器进行存储与图像处理。
[0004]但是，整个基因测序涉及的操作流程非常复杂，比如在生化试剂剂量及类型、反应温度、毫米级位移、聚焦调节、激光触发时间与光照强度、显微相机曝光时间、图像拍摄等各方面的控制要求都非常高。同时，整个测序过程所使用的时间直接决定了测序仪通量，因此测序流程对时间有着严格的要求。并且在基因测序的过程中，存在一些需要大量重复执行的操作，如对生物芯片的多画幅基因图片采集过程中，需要分别读取生物芯片中各个点的基因，并分别采集每个点的基因图片。这就需要重复执行芯片平台移动、激光触发时间控制以及光照强度调整、相机单元的聚焦调节以及曝光时间控制、相机拍照等操作。而嵌入式控制器在控制相应的器件执行这些操作时，都要从PC控制器接收控制指令，并进行解析，然后执行，这就导致了通信的延迟以及各个器件不能快速响应。此外，PC控制器与嵌入式控制器之间以及两个控制器与基因测序仪中的其他器件之间的交互过于频繁，控制器各级任务分配不合理。上述情况会导致测序流程的时间过长，导致基因测序仪的通量过低。因此，目前的基因测序仪中的控制器架构仍有待改进。
【发明内容】
[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明第一方面的目的在于提出一种基因测序仪的控制装置，能够大大缩短基因测序过程的时间，提尚基因测序仪的通量。
[0006]本发明的第二方面的目的在于提出一种基因测序仪。
[0007]本发明的第三方面的目的在于提出一种基因测序仪的控制方法。
[0008]为达上述目的，根据本发明第一方面实施例提出了一种基因测序仪的控制装置，包括:第一控制器，所述第一控制器用于发送初始化指令；随机存储器，所述随机存储器用于存储测序流程控制信息；第二控制器，所述第二控制器与所述第一控制器和所述随机存储器分别相连，所述第二控制器用于接收所述初始化指令，并根据所述初始化指令对基因测序仪中的各个器件进行初始化配置，以及从所述随机存储器读取所述测序流程控制信息，并根据所述测序流程控制信息控制所述基因测序仪中的各个器件工作。
[0009]另外，根据本发明上述实施例的基因测序仪的控制装置，还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器具有第一类通信接口和第二类通信接口 ；所述第二控制器通过所述第一类通信接口接收所述初始化指令，并通过所述第一类通信接口对所述基因测序仪中的各个器件进行初始化配置；所述第二控制器通过所述第二类通信接口监测所述基因测序仪中的各个器件的工作状态，并通过所述第二类通信接口向所述基因测序仪中的各个器件发送控制指令。
[0011]其中，所述第一类通信接口为串行接口，所述第二类通信接口为I/O接口。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器还用于对所述基因测序仪中的器件的工作状态进行状态轮询，当状态响应时间超过预设时间时，判断相应的器件状态错误，并生成相应的错误记录信息，并将所述错误记录信息存储至所述随机存储器。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器还用于在所述基因测序仪基因图像采集结束后将所述错误记录信息发送至所述第一控制器进行分析。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述第一控制器与所述基因测序仪中的相机单元连接，用于监测所述相机单元的图像采集完成事件，并在监测到所述图像采集完成事件时，获取所述相机单元采集到的基因显微图像。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器为嵌入式控制器。
[0016]本发明的第二方面的实施例提供了一种基因测序仪，包括本发明第一方面实施例的基因测序仪的控制装置。
[0017]本发明的第三方面的实施例提供了一种基因测序仪的控制方法，包括:第二控制器接收第一控制器发送的初始化指令，并根据所述初始化指令对基因测序仪中的各个器件进行初始化配置；所述第二控制器从随机存储器读取测序流程控制信息；所述第二控制器根据所述测序流程控制信息控制所述基因测序仪中的各个器件工作。
[0018]另外，根据本发明上述实施例的基因测序仪的控制方法，还可以具有如下附加的技术特征:
[0019]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器具有第一类通信接口和第二类通信接口 ；所述第二控制器通过所述第一类通信接口接收所述初始化指令，并通过所述第一类通信接口对所述基因测序仪中的各个器件进行初始化配置；所述第二控制器通过所述第二类通信接口监测所述基因测序仪中的各个器件的工作状态，并通过所述第二类通信接口向所述基因测序仪中的各个器件发送控制指令。
[0020]其中，所述第一类通信接口为串行接口，所述第二类通信接口为I/O接口。
[0021]在本发明的一个实施例中，所述方法还包括:所述第二控制器对所述基因测序仪中的器件的工作状态进行状态轮询，当状态响应时间超过预设时间时，判断相应的器件状态错误，并生成相应的错误记录信息，并将所述错误记录信息存储至所述随机存储器。
[0022]在本发明的一个实施例中，所述方法还包括:所述第二控制器在所述基因测序仪基因图像采集结束后将所述错误记录信息发送至所述第一控制器进行分析。
[0023]在本发明的一个实施例中，所述方法还包括:所述第一控制器监测所述基因测序仪中的相机单元的图像采集完成事件，并在监测到所述图像采集完成事件时，获取所述相机单元采集到的基因显微图像。
[0024]在本发明的一个实施例中，所述第二控制器为嵌入式控制器。
[0025]在本发明的一个实施例中，所述随机存储器为随机随机存储器RAM。
[0026]本发明实施例的基因图像采集的控制装置、方法和基因测序仪，通过第二控制器可根据接收到的第一控制器发送的初始化指令对基因测序仪中的各个器件进行初始化，然后从随机存储器中读取测序流程控制信息，控制各个器件工作，不但通过第一控制器和第二控制器构成了并行控制器架构，并且按照响应速度以及硬件支持情况分配每个控制器的控制任务，任务分配更加合理，提高了任务调度的效率。同时，第二控制器具有多个可同时进行使能、触发、状态监测和控制的高速通信接口，能够通过并发控制模式对各个器件进控制，减少状态查询次数，节省通信时间。此外，将测序流程信息存储在随机存储器中，避免了控制器间的频繁交互节省了通信时间。因此，能够大大缩短基因测序过程的时间，提高基因测序仪的通量。
【附图说明】
[0027]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0028]图1为相关技术中基因测序仪中的控制器架构的示意图；
[0029]图2为根据本发明一个实施例的基因测序仪的控制装置的结构示意图；
[0030]图3为根据本发明一个具体实施例的基因测序仪中控制器