蛋白层析系统输出电信号收集程序的设计开题报告
- 文献综述
蛋白层析系统输出电信号收集程序的设计，就是收集不同类型的蛋白质析出时的电压，每一种蛋白质析出时候的电压都是不相同的，并且绘制一个图表。
这是属于生物学和计算机学相结合的部分，也是计算机软件技术在生物学的一项应用。
经过翻看过去的文献和一些关于LabView的文章，我发现LabView采用图形化编程语言G语言，LabVIEW是一个软件包，为DAQ过程提供控制和用户界面[1]。产生的程序是框图的形式，学习人员可以在很短的时间内理解并应用到实践中去。同时又不缺少函数库和仿真、调试工具。而Labview与c和vb等编程语言不同，后者采用的主要是基于文本语言的程序代码，而Labview是使用图形化程序设计语言G，用框图代替了传统的程序代码。它包含专门的用于设计数据采集程序和仪器控制程序的函数库和开发工具库。它的程序设计实际上就是设计一个个的VI（虚拟仪器）[2]。在计算机显示屏幕上利用函数库和开发工具库产生一个前面板，在后台则是利用图形化的编程语言编制用于控制前面板的框图程序，程序的前面板具有与传统仪器相类似的界面，可接受用户的鼠标和键盘指令[3]。一般来说，每一个VI都可以被其他VI调用，其功能类似于c语言的子程序嵌套，而这种嵌套的层次，从理论上讲是不受任何限制的[4]。
DAQ过程中的一个重要步骤是将从传感仪器接收的模拟信号转换为可由计算机处理的数字表示。由于数据必须以二进制数表示的单个数据点的形式存储在计算机的存储器中，因此必须以离散的时间间隔对输入的模拟数据进行采样，并将其量化（舍入）为一组预定值中的一个[5]。在大多数情况下，这是通过PC内的DAQ卡上的数模转换组件实现的，或通过通用串行总线（USB）端口与其互连。值得注意的是，这两个选项都是常用的。然而，笔记本电脑和/或低配置PC通常需要使用基于USB的DAQ设备（例如由National Instruments生产的MyDAQ）[6]。
在翻看过去的文献时，我发现还有其他的人用labview做了跟我相似的事情，比如东北石油大学的一位学长，用Labview做了“输油泵机组运行噪声检测及典型故障判断系统的设计”这一课题，基于Labview平台，通过模块化设计理念，将系统规划为信号采集、信号调理、时频分析、特征提取、状态判定等模块，通过系统软件编程实现各个部位的功能[7]。河北科技大学的两位学长做了“基于虚拟仪器Labview的发动机台架试验数据采集系统设计”，硬件部分主要包括实现发动机转速、温度、震动等信息获取的传感器，以及匹配传感器的信号调理模块和数据采集卡，软件部分是基于虚拟仪器labview编写的数据处理与界面显示程序[8]。西北农林科技大学的学长和学姐做了“一种基于labview的小麦生物量监测系统”以压力传感器为测量元件，设计采集模块，获取小麦受推杆作用产生的回弹力信号由Labview测量系统完成数据的实时采集、显示和保存。利用该系统在田间进行实验，以检验系统的性能[9]。
由上述三个labview的使用案例，可以看到在不同的领域都可以使用LABVIEW来进行数据收集后的处理，以此来生成相应的显示，从而来做进一步的实验和对比。那“蛋白层析系统输出电信号收集程序的设计”这个课题，也可以使用labview来收集不同的蛋白质析出时对应的电压值，然后进行进一步的处理和分析。
目前还会有人使用matlab来进行数据的收集和处理，但是matlab却更多的是一种程序语言，常用于处理的数据类型是没有维数限制的矩阵，而labview通过拖拽图标选择函数的方式代替了输入代码编程，用线条将不同功能模块连接起来，给用户提供了简单明了直接的图形编程方式，大大减少了程序开发时间，而且运行速度几乎不受影响[10]。
用labview来做本课题是再好不过的选择了，可以根据labview对传输进来的电信号进行收集，之后再显示和分析[11]。VI是一个程序，在LabVIEW编程环境中创建，模拟物理或硬件仪器，如示波器和函数发生器。用于产生波形的简单VI，前面板（如图所示）充当用户界面，而DAQ（在本例中为生成过程）由PC和DAQ卡组合执行[12]。前面板窗口包含允许用户在实验期间修改某些参数的控件（即旋钮，开关等）。这些包括用于选择波形类型的选择器，用于选择频率的数字控制，以及生成的波形的幅度以及其相位和幅度偏移[13]。VI的前面板通常还包含显示数据或与实验相关的其他重要信息的指示器。在这种情况下，图形用于描绘波形[14]。
由于LabVIEW图是数据流驱动的，因此执行VI中各种操作的顺序不是由一组命令的顺序决定的[15]。相反，当数据存在于其所有输入终端时，执行框图节点。因此，在框图的情况下，人们不知道Add节点或Subtract节点是否将首先执行。这个问题对更复杂的应用有影响，但在目前的情况下并不是特别重要。 另一方面，仅仅基于计算节点的位置（从上到下或从左到右）不能假定执行顺序。如果需要或需要某个执行顺序，则必须在VI中明确地构建程序流控制机制，这在实践中并不总是可行，也不符合LabVIEW最初设计的精神。VI的框图是一个图形化的，或者更准确的数据流程序，它定义了前面板上的控件和指示器是如何相互关联的。VI前面板上的控件显示了VI运行时可由用户修改的值。指示器显示VI输出的值。 前面板窗口中的每个控件和指示器都与“程序框图”窗口中的终端相关联。“框图”窗口中的导线表示VI内的数据流。节点是附加的编程元素，可以对变量执行操作，通过DAQ卡执行输入或输出功能，以及提供各种其他功能。
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