嵌入式線蟲(chóng)行為學(xué)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、線蟲(chóng)是一種經(jīng)典的模式生物，它具有非常短的生命周期、簡(jiǎn)單的神經(jīng)系統(tǒng)和完全解讀的基因序列。在線蟲(chóng)中發(fā)現(xiàn)的基因，大部分都能在人類基因組中找到類似的基因，線蟲(chóng)行為和基因之間關(guān)系的研究對(duì)人類基因工程具有重大意義。華中科技大學(xué)生物物理與生物化學(xué)研究所成功研制了基于PC 平臺(tái)的線蟲(chóng)行為學(xué)分析系統(tǒng)，這套系統(tǒng)采用機(jī)器視覺(jué)的方法定量分析線蟲(chóng)的行為學(xué)參數(shù)。然而，基于PC平臺(tái)的線蟲(chóng)行為學(xué)分析系統(tǒng)存在一些缺點(diǎn)，比如圖像處理速度慢、系統(tǒng)不易維護(hù)和移植。為了解決這些

2、問(wèn)題，系統(tǒng)需要采用更高效的處理器。 本文的主要工作是研制嵌入式線蟲(chóng)行為學(xué)分析系統(tǒng)，系統(tǒng)包括EBF-561 開(kāi)發(fā)板、精密步進(jìn)電機(jī)控制子系統(tǒng)、CCD和顯微鏡。EBF-561 開(kāi)發(fā)板的核心是ADI公司的ADSP-BF561，精密步進(jìn)電機(jī)控制子系統(tǒng)的核心是TI公司的MSP430F149。 CCD 采集顯微鏡中的圖像并傳輸給ADSP-BF561 以供存儲(chǔ)和分析，然后ADSP-BF561 根據(jù)線蟲(chóng)在目鏡中的位置給精密步進(jìn)電機(jī)控制子系

3、統(tǒng)發(fā)送控制指令讓電機(jī)作出相應(yīng)的移動(dòng)以維持線蟲(chóng)處在視野中央。為了實(shí)現(xiàn)線蟲(chóng)自動(dòng)跟蹤并完成圖像的采集、存儲(chǔ)和分析的功能，系統(tǒng)在ADSP-BF561 上移植了uClinux 操作系統(tǒng)并為它添加了必要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序。 本文介紹了在EBF-561 開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法和步驟，重點(diǎn)研究了在uClinux 下開(kāi)發(fā)LCD 驅(qū)動(dòng)、觸摸屏控制器驅(qū)動(dòng)、視頻采集芯片驅(qū)動(dòng)、平移臺(tái)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序的方法。 最后，嵌入式線蟲(chóng)行為學(xué)分析系