基于ARM7与uclinux的嵌入式全自动生化分析仪控制系统模型

　　一.引言

　　随着现代电子计算机技术的迅猛发展及普及，各式各样的自动化分析仪日新月异，而临床生化检验是实现自动化最早也最有成效的部分。大部分已装备的全自动生化分析仪无论其同时检测的项目多少还是其速度的快慢，其核心部分仍是建立在比色分析基础上的自动比色系统，其附属设备的增加及由计算机控制自动化程度的提高使分析仪具有了许多功能。

　　市场上每小时150 —1200 个测试的全自动生化分析仪的基本组成如下：

　　从框图可以看出，全自动生化分析仪是在计算机的程序控制下，围绕着比色分析而进行的一系列工作，同手工操作的化学反应一样，只不过是各个操作步骤都由相应的执行机构在计算机的控制下有序的完成。

　　二.基于ARM 与UCLINUX 的控制系统模型

　　1.系统结构模型及优点

　　采用ARM 及UCLINUX 具有以下好处：

　　(1)提高控制性能。采用成熟32位的 A R M 处理器来控制，可以提高系统可测的反应类型和相应的项目。

　　(2)提高系统可靠性。S3C4510B是一款基于ARM7 内核的32 位RISC架构的处理器, 其体积小、低功耗、低成本、性能高，支持Thumb(16 位)/ARM(32 位)双指令集，能很好的兼容8 位/16 位器件,采用此芯片后，控制器的硬件器件大为减少，软件程序大为缩短，均有助提高可靠性。

　　( 3 ) 提高系统实时性，采用UCLIMNUX 操作系统可以提高系统反应时间，如减少试剂臂下降过程中触底的反应时间等等。

　　( 4 ) 降低软件研发成本。软件开发简单、快速，可以由更少的软件研发人员花更少的时间完成复杂的运动控制编程。

　　因此，采用采用ARM 及UCLINUX能够提高系统性能，并得到更优秀的控制特性。且采用了运动控制芯片MCX314，由运动控制芯片来完成复杂的运动控制，而 A R M 处理器用来管理调度。

　　图 1 表示了基于这种思想开发的数控系统的结构。

　　2.数控系统的硬件结构

　　系统硬件采用 A R M 处理器加运动控制芯片结构模式。A R M 处理器选用SANSUMG 公司的4510B 处理芯片, 用于键盘、显示，网络通讯等管理工作，而运动控制芯片采用了NOVA 电子有限公司的MCX314 芯片，专门负责运动控制的处理工作,MCX314 芯片是一款能够同时控制4个伺服马达或步进马达的运动控制芯片，它以脉冲串形式输出，能对伺服马达或步进马达进行位置控制、插补驱动、速度控制等。该芯片输出的脉冲速度范围为 1 P P S 一4MPPS，可以满足高速驱动的需求，并且脉冲的频率精确度小于0.1%。控制系统硬件结构如图 2 所示