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流式细胞仪(FCM)是一种对细胞进行定量分析和分选的高科技仪器,是科学研究的必备工具之一。本文设计了一种基于SoCKit C5S开发板的流式细胞仪嵌入式系统,其主控核心采用新一代ARM+FPGA片上系统(SoC)芯片Altera Cyclone V SoC FPGA。具体内容如下:1、明确课题来源与研究内容。在本课题组设计的流式细胞仪结构的基础上,完成软硬件平台的搭建,进一步完善设备。研究内容主要涉及器件选型、硬件电路设计、Altrera SoC FPGA软硬件协同设计、实验环境搭建和功能测试。2、方案设计与实现(1)确定设计方案。硬件电路以核心板与功能模块相结合的方式来实现,核心板采用ARROW SoCKit C5S开发板;功能模块主要有散射光采集模块、液路控制模块以及AD转换模块。软硬件协同设计依照ARROW SoCKit C5S开发流程来完成。(2)硬件电路设计与实现。构建电路总体结构,根据采集信号与控制信号的速度特点,将这些信号划分为高速信号与中低速信号。通过高速HSMC接口与中低速LTC接口实现功能模块与ARROW SoCKit C5S通信。设计了各模块子电路及原理图,展示了PCB版图及电路板。(3)Altera SoC FPGA软硬件协同设计与实现。利用Quartus Ⅱ集成开发环境和Altera SoC EDS嵌入式开发套件,来实现流式细胞仪嵌入式系统的软硬件协同设计,主要完成了HPS配置、系统IP选择、Qsys系统生成、软硬件交互文件生成以及Linux操作系统移植。(4)实验环境搭建及功能测试。通过搭建流式细胞仪结构和流式细胞仪嵌入式系统软硬件平台来构建基本实验环境。然后,设计实验方法并根据测试内容选择实验工具,完成了对流式细胞仪部分功能的测试,包括:蠕动泵驱动电机PWM测试、液压实时监控及报警测试、聚焦流实验及光路信号实时采集与保存。