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FPGA＋ARM異核架構(gòu)，基于米爾MYC－JX8MMA7核心板的全自動血細(xì)胞分析儀

2022-12-03
來源：米爾電子
關(guān)鍵詞： FPGAARM 血細(xì)胞分析儀 MCU

全自動血細(xì)胞分析儀是醫(yī)院臨床檢驗應(yīng)用非常廣泛的儀器之一，用來檢測紅細(xì)胞、血紅蛋白、白細(xì)胞、血小板等項目。是基于電子技術(shù)和自動化技術(shù)的全自動智能設(shè)備，功能齊全，操作簡單，依托相關(guān)計算機(jī)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析等方面具有出色表現(xiàn)，可同時進(jìn)行多個參數(shù)的可靠分析，通過聯(lián)網(wǎng)互通和交互式觸摸屏可以實現(xiàn)線上信息共享等功能，被廣泛應(yīng)用在醫(yī)院臨床檢驗中。

全自動血細(xì)胞分析儀硬件系統(tǒng)主要分三條線，首先是數(shù)據(jù)線，以FPGA處理器為主，主要用于原始數(shù)據(jù)的高速采集和獲??；其次是控制線，以MCU處理器為主，主要實現(xiàn)對各個外設(shè)部件的驅(qū)動控制及傳感器數(shù)據(jù)的檢測；最后是人機(jī)交互線，以MPU處理器為主，作為主控中心進(jìn)行各模塊的協(xié)調(diào)管理和資源調(diào)度，同時完成數(shù)據(jù)的處理、結(jié)果可視化以及人機(jī)交互。

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全自動血細(xì)胞分析儀硬件系統(tǒng)

全自動血細(xì)胞分析儀功能系統(tǒng)可以分信號處理系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)、主控系統(tǒng)等部分，各大系統(tǒng)是連接整機(jī)的橋梁，與機(jī)械、軟件、液路都直接關(guān)聯(lián)。

l 信號處理系統(tǒng)：獲取激光散射光信號后對其進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后通過模擬放大和濾波處理，主要是濾除雜波把信號調(diào)理成適合AD轉(zhuǎn)換的信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將數(shù)字信號給到FPGA進(jìn)行處理和存儲。

l 驅(qū)動控制系統(tǒng)：驅(qū)動控制系統(tǒng)主要包含控制、檢測和功率驅(qū)動三個功能，接受主控系統(tǒng)的命令，按照預(yù)定協(xié)議產(chǎn)生驅(qū)動邏輯信號；檢測是為控制提供反饋信息，目的是為了控制；功率驅(qū)動把驅(qū)動邏輯信號轉(zhuǎn)換為功率信號，帶動功率部件。

l 主控系統(tǒng)：主控系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的核心，一方面通過UART發(fā)送控制指令給到驅(qū)動控制系統(tǒng)，驅(qū)動控制系統(tǒng)的MCU執(zhí)行電機(jī)、電磁閥、泵等外設(shè)的控制操作。另一方面通過SPI／PCIE發(fā)送采集指令信號給到信號控制系統(tǒng)FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集處理后通過SPI／PCIE上傳到主控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。分析結(jié)果一方面通過觸摸顯示系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)果展示和打印，另一方面通過網(wǎng)絡(luò)上傳醫(yī)院LIS或HIS系統(tǒng)。

基于米爾剛發(fā)布新品MYC－JX8MMA7核心板的全自動血細(xì)胞分析儀解決方案，可以一板滿足硬件系統(tǒng)的三大處理器需求。FPGA＋MPU＋MCU三芯合一，可以極大降低客戶硬件成本和硬件設(shè)計難度，并提供豐富的開發(fā)資源，可以加速產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程。

l 滿足高速數(shù)據(jù)采集需求

MYC－JX8MMA7核心板搭載的Xilinx Artix－7對標(biāo)Zynq 7010的FPGA資源，滿足【信號處理系統(tǒng)】的高速數(shù)據(jù)采集的需求。

l 領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理和人機(jī)交互能力

MYC－JX8MMA7核心板i．MX8M Mini的4個Cortex－A53內(nèi)核能夠提供出色的數(shù)據(jù)處理能力和人機(jī)交互界面，滿足【主控系統(tǒng)】的數(shù)據(jù)處理、任務(wù)調(diào)度和人機(jī)交互要求。

l 實時的檢測和控制功能

MYC－JX8MMA7核心板i．MX8M Mini的1個Cortex－M4內(nèi)核能提供傳感器數(shù)據(jù)檢測和實時的控制功能，滿足【驅(qū)動控制系統(tǒng)】的實時外設(shè)驅(qū)動和檢測數(shù)據(jù)采集需求。

l 高速通信能力

MYC－JX8MMA7核心板MPU與FPGA之間采用PCIE高速通信，高達(dá)200～300MB／S的通信能力，滿足數(shù)據(jù)的快速傳輸需求。

為了方便開發(fā)者進(jìn)行前期功能評估和軟件調(diào)試，米爾同時開發(fā)了MYD－JX8MMA7開發(fā)板，助力產(chǎn)品開發(fā)。




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