基于ARM的基因擴增人機交互技術研究.pdf

1、在20世紀末，生命科學儀器的的快速發(fā)展，使得基因、克隆、生物芯片在生命科學領域成為熱門話題。很多科學家斷言，21世紀將是“生命科學”的新時代。聚合酶鏈反應(PCR)技術，在生命科學的研究中被認為是最重要的成果。PCR基因擴增儀，就是一種自動完成聚合酶鏈反應的儀器設備，被廣泛應用在生命科學、生物化學、遺傳工程、醫(yī)學診斷、疫情檢測和食品科學等領域。
　　本文以PCR基因擴增儀為研究背景，對嵌入式系統(tǒng)和Qt圖形界面在基因擴增人機交互中的

2、應用進行了深入研究。通過對主流的幾種嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式GUI功能特點的比較和分析，最終采用了ARM11處理器的S3C6410芯片為中央處理單元，以其強大的運算處理能力和豐富的拓展功能為依托，搭載Linux3.0內核的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，利用Qt/Embeded圖形開發(fā)工具，完成了宿主機開發(fā)環(huán)境的搭建，NFS等服務器的配置，Bootloader的分析與移植，Linux內核的裁剪配置和根文件系統(tǒng)的制作。
　　人機交互界面的開

3、發(fā)是在Qt/Embedded平臺下完成的。在該部分設計中，對Qt集成開發(fā)環(huán)境的搭建及目標平臺的開發(fā)移植過程進行了詳細闡述。為了降低開發(fā)難度、縮短開發(fā)周期，將模塊化設計和面向對象的編程方法相結合，確定了PCR基因擴增系統(tǒng)GUI的實現(xiàn)方法和開發(fā)流程。詳細介紹了基因擴增系統(tǒng)GUI部分的實現(xiàn)過程，包括虛擬機下Ubuntu開發(fā)平臺的構建，arm-linux-gcc交叉編譯器的安裝配置，與目標機配套的Qt圖形庫的編譯安裝，觸摸屏驅動程序的修改與移植

4、，以及系統(tǒng)GUI主要功能界面的設計與實現(xiàn)。本文的創(chuàng)新之處在于采用了“ARM+Linux+Qt”的系統(tǒng)開發(fā)方案，集成最新的軟硬件資源，借助信號與槽機制，利用雙緩沖顯示技術，最終開發(fā)出了一套友好易用的基因擴增人機交互系統(tǒng)，并具有一定的實用性和應用價值。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)基于單片機的PCR儀相比在人機交互環(huán)節(jié)上尤為突出，省去了原來的手動按鍵調節(jié)功能，可以顯示在一塊液晶屏上，并被安裝到PCR儀器上，能夠可靠、穩(wěn)定地運行在Linux系統(tǒng)下，支持觸摸屏驅