【PCAN医疗应用系列】CAN总线技术在实现实时荧光定量基因扩展（PCR）仪控制系统上的应用(2)

注：实时荧光定量基因扩展仪，通常又称：实时荧光定量PCR仪

PCR是聚合酶链反应（Polymerase Chain Reaction）的简称，是一项在短时间内体外大量扩增特定的DNA片段的分子生物学技术。实时荧光定量PCR仪是基于该技术而实现的临床核酸检测,分子诊断以及生命科学研究的关键设备。其广泛应用于感染性疾病，肿瘤及遗传病等临床检测。通常在各种生命科学仪器的硬件系统中，往往主控模块距离各个子功能模块较远，因此保证各模块间数据收发实时性、抗干扰性、可靠性是实现实时荧光定量PCR仪的核心内容，而CAN总线可以高效可靠地完成各个模块之间的数据传输和信息交换任务。

实时荧光定量PCR仪采用CAN总线具备的优势

1. 抗干扰能力强，可靠性高

目前，许多仪器中仍采用RS232串行通信完成主控模块与各个子功能模块之间的数据交换任务。但是RS232串行接口标准速度低、半双工、只能以主从方式工作，不能以多主方式工作、非差分式信号发送／接收方式使得信息传输易受干扰，可靠性较低。CAN总线是一个多主异步串行总线。采用差分式信号发送／接收方式，抗干扰能力极强、可靠性较高，并具有优良的错误处理机制及可靠的数据传送性能。

2. 数据传输速率快，实时性强

与其它的总线类型相比较，CAN总线取消了传统的站地址编码，而采用通讯数据块编码，节省了通信双方地址识别应答确认所需时间，加快了信息传输速度，提高了通信效率。通信距离在40m内，总线数据传输速率可达1Mbits／s。这将极大的提高实时荧光定量PCR仪的实时性，保证整个系统运行性能，使得各模块控制更为精确。

基于虹科PCAN-USB实现实时荧光定量基因扩展（PCR）仪控制系统

实时荧光定量基因扩展仪通常包括多个功能不同的单元模块，如恒流电源控制模块产生稳定的紫外光，加热器温度测量与控制模块实现温度调节等，每个独立的执行单元模块在CAN总线网络中作为CAN节点。

虹科PCAN-USB能够非常容易的实现将CAN总线网络与PC上位机连接，从而使得上位机能够通过USB接口向CAN总线网络发送指令，同时也可以采集CAN网络数据进行分析与处理。并且虹科PCAN-USB提供二次开发的API函数接口库PCAN-Basic，允许用户开发自定义的CAN应用，支持C#, C++/CLR, Delphi, VB.NET, Java, Phyton 2.6和Labview等开发语言。

另外，与虹科PCAN配套的CAN 总线分析工具PCAN-Explorer 6，是一个多功能的、专业的处理CAN网络的软件。用户不仅仅可以监控CAN报文流，支持手动或周期性的发送单个报文和整个发送列表，可以用于控制或仿真。该软件的一个核心点是CAN报文及其有效载荷的符号表示。在symbol文件的帮助下，十六进制的信息能够转化为实际的物理量如速度，压力，温度等。PCAN-Explorer的功能可以通过插件进行扩展。绘图仪（Plotter）可以以图形表示现场记录或基于trace的信号序列。仪表板（Instruments Panel）允许使用不同的显示仪器、控制器以及开关进行图形化表达。实时荧光定量基因扩展仪可以基于PCAN-Explorer 6实现相应的控制面板与数据分析，而无需额外的处理程序去实现CAN网络数据解析。

虹科PCAN接口卡的关键特性

√ 支持CAN，CAN FD，J1939，CANopen等多种物理层和应用层协议；

√ 支持USB，PCI，PCIe，MiniPCIe，M.2，PC/104，PCI/104，cPCI等多种接口类型；

√ 支持Windows，Linux等操作系统；

√ 单通道，双通道，四通道，六通道等多种版本；

√ 提供上位机软件及二次开发包；

√ 时间戳分辨率 1 µ s（部分型号）；

√ 工作温度范围：-40 to 85°C

总结

通过虹科PCAN-USB实现实时荧光定量基因扩展（PCR）仪控制系统，不仅可以十分轻松的采集CAN网络数据到PC上位机中进行处理，同时基于PCAN-Basic或者PCAN--Explorer 6用户可以自定义PCR控制系统软件及操作面板，无需花费太多的人力，物力与研发时间即可实现应用程序功能的开发与数据处理。目前国内外已有不少厂商采用PCAN接口卡升级自家的医疗设备，如您也想更进一步了解PCAN接口卡，请联系虹科获取产品资料和试用机会。