液相软件分析图(Visio 架构图)
来源:自定义协议方案-液相芯片CAN总线通信协议设计 同一子目录「一些思考-2019」 项目背景:液相芯片 / FCS 流式细胞仪检测系统软件架构
一、整体架构:三大纵向区域
整张图从左到右分为三大区域,上下方向体现层级关系:
硬件层 数据中心 软件应用层
┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌───────────────┐
│ 采集模块 │ ─── USB ────┐ │ │ ┌── 模块反馈 ───┤ 命令控制 │
│ │ 采集控制 │ 原始数据 │ │ │ │
│ 模块一 │ ◀─────────┤ │ (纵向中枢) │ ────┤ ├───────────────┤
│ 模块二 │ │ │ │ │ │ 绘图 │
│ 模块三 │ │ │ │ │ 模块控制 ├───────────────┤
│ ... │ │ │ │ │ (下发) │ 设门 │
│ 模块N │ │ │ │ │ ├───────────────┤
└─────────────┘ └────▶│ 数据解析与加工 │ ◀───┘ │ 结果数据分析 │
└─────────────┘ └───────────────┘
│
▼
结果数据分析
二、左侧区域:硬件层(Hardware Layer)
标签:硬件层(图顶部左侧)
| 模块 | 说明 |
|---|---|
| 采集模块 | 最顶端硬件模块,通过 USB 与软件侧通信 |
| USB 采集控制 | USB 接口 + 采集控制逻辑,数据进出的枢纽 |
| 模块一 / 模块二 / 模块三 / … / 模块N | 多个硬件功能模块并联,通过总线与采集控制相连,可扩展至 N 个模块 |
数据流方向:
- 上行:各硬件模块 → 采集控制 → USB → 原始数据(软件侧)
- 下行:模块控制指令 → USB → 采集控制 → 各硬件模块
三、中心区域:原始数据 + 数据解析与加工
原始数据(图中心,纵向大矩形)
- 整个系统的数据中枢
- 左侧接收 USB 采集控制上传的硬件原始数据
- 右侧同时有多条数据流:
- → 数据解析与加工(主处理路径)
- ← 模块反馈(硬件状态回传也汇入原始数据区?待确认)
- 与模块控制之间也有连接(指令数据)
数据解析与加工
- 承上启下的核心处理层
- 输入:原始数据(多路汇入)
- 输出:
- → 结果数据分析(向下,主分析路径)
- → 模块反馈(向上,硬件状态解析后反馈给软件应用层)
- ← 模块控制(接收来自应用层的控制指令,再下发到硬件)
四、右侧区域:软件应用层(Application Layer)
标签:软件应用层(图顶部右侧)
| 功能模块 | 纵向位置 | 说明 |
|---|---|---|
| 命令控制 | 顶部 | 指令下发入口,连接模块控制与模块反馈 |
| 绘图 | 中上 | 数据可视化 / 图形绘制 |
| 设门 | 中 | 流式细胞仪 / 液相芯片核心操作——设门(Gating) |
| 结果数据分析 | 底部 | 最终数据分析结果输出 |
注意:图中有两个「结果数据分析」模块——
- ID=43(中部偏下,PinY≈3.64):连接数据解析与加工,可能是中间分析结果
- ID=47(最底部,PinY≈2.40):位于软件应用层列,是最终结果分析输出
- 两个模块之间有连线(ID=44 从数据解析与加工连到 ID=43 结果数据分析)
五、数据流向汇总
5.1 上行数据流(采集 → 分析)
硬件模块N
│
▼
采集控制 ──USB──▶ 原始数据 ──▶ 数据解析与加工 ──▶ 结果数据分析
│
├─▶ 绘图
├─▶ 设门
└─▶ 结果数据分析(最终)
5.2 下行数据流(控制 → 硬件)
命令控制 ──▶ 模块控制 ──▶ 数据解析与加工 ──▶ 原始数据 ──▶ USB采集控制 ──▶ 硬件模块
5.3 反馈数据流(硬件状态 → 应用层)
硬件模块 ──▶ 采集控制 ──▶ 原始数据 ──▶ 数据解析与加工 ──▶ 模块反馈 ──▶ 命令控制
六、与其他文档的关联
- 协议层:此架构图中的「USB 采集控制」「模块控制/反馈」对应 USB与串口通信协议20190924-液相芯片检测系统 中的 USB + 串口双总线协议栈
- FPGA 侧:数据解析与加工模块的硬件实现对应 FPGA新协议V4.0-液相芯片数据采集卡-yp 中的 FPGA 数据采集卡
- 补偿算法:数据解析与加工中的荧光解串扰处理对应 荧光补偿算法-液相芯片多色荧光检测
- 设门算法:软件应用层的「设门」模块对应 液相芯片分析仪软件技术报告 中的多边形设门射线法
- 整体对比:与 CyteCluster流式细胞仪软件产品说明书 中的五层架构(采集→处理→分析→显示→输出)思路一致,但此图更偏数据流视角而非模块分层视角
七、架构设计要点
- 数据驱动的中心架构:以「原始数据」为中心枢纽,所有模块围绕数据流转设计
- 硬件可扩展:左侧模块一到模块N的并联设计,支持硬件模块数量灵活扩展
- 解析层解耦:数据解析与加工作为中间层,隔离硬件原始数据格式与上层应用逻辑
- 双向数据流:采集(上行)与控制(下行)共用数据通道,通过数据解析层路由
- 应用层功能独立:绘图、设门、结果分析作为独立模块,可按需组合
提取自 VSDX 文件 visio/pages/page1.xml,共 36 个形状(18 个含文本)、34 条连线。