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时间:2019-05-19
《可复用面向对象的膜片钳系统软件设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、华中科技大学硕士学位论文摘要*膜片钳技术发展至今,已成为现代电生理研究领域的常规方法。华中科技大学生物物理与生物化学研究所已成功研制出PC2C型膜片钳发大器、UDA-1型数据采集与控制器以及膜片钳系统控制软件PClamp4.0。然而,PClamp4.0版本的软件存在许多缺点,比如反应速度慢、内存消耗大、不易维护和移植。为了解决上述问题,需要研发、设计新一代膜片钳系统控制软件。本文主要论述了新版本膜片钳系统软件的设计思路和实现方法。设计过程中始终贯彻可复用面向对象的方法。可复用设计不仅应该对当前的
2、问题有针对性,同时对将来的问题和需求也要有足够的通用性。面向对象要求找到相关的对象,以适当的粒度将它们归类,再定义类的接口和继承层次,建立对象之间的基本关系。除此之外,多线程事件同步和内存共享是提升新版本软件性能的重要技术。操作系统把CPU时间均分为多份,好像为每个线程创建了一个虚拟机,这样所有线程都同步运行。事件内核对象是一种同步多线程的内核对象。可复用面向对象的方法、多线程事件同步和内存共享技术,使新一代膜片钳系统软件具有响应速度快内存消耗少、易维护、易移植等特点。最后,新软件测试版顺利通过
3、了实验的实践检验。结果表明,电压门控模式系统的反映速度明显提高,配体门控模式记录时间大幅增长,且无信息丢失。较PClamp4.0版本软件,可以更好地满足电生理实验要求。关键字:膜片钳,可复用面向对象,事件内核对象,多线程*本论文由国家自然科学基金资助(单细胞离子光电联合测量系统,批准号:30327001)I华中科技大学硕士学位论文Abstract*Nowadays,PatchClampTechniquehasalreadybecomeageneralmethodinthefieldofmoder
4、nelectrophysiologicalresearch.PatchclampamplifiernamedPC2C,dataacquisitionandcontroldevicenamedUDA-1andpatchclampcontrolsystemsoftwarenamedPClamp4.0havebeendesignedandmanufacturedbyInstituteofBiophysicsandBiochemistryofHUST.Buttheoriginalsoftwarehasm
5、anyshortcomingincludinglow-speed,highmemoryconsumed,hardtoupdateandmigrate.Inordertosolvetheseproblems,newpatchclampcontrolsystemsoftwarewasresearchedanddesigned.Thisthesisdiscussedhowtodesignandhowtoimplementnewsoftwareofpatchclampcontrolanddataacqu
6、isitionsystem.Reusableobject-orientedmethodisthemostimportantintheprocessofdesign.Reusabledesignshouldbespecifictotheproblemathandbutalsogeneralenoughtoaddressfutureproblemsandrequirement.Object-orientedshouldfindpertinentobjects,factorthemintoclasse
7、sattherightgranularity,defineclassinterfacesandinheritancehierarchies,andestablishkeyrelationshipsamongthem.Inaddition,threadsynchronizationwitheventkernelobjectsandsharememorytechnologyisanotheremphases.Theoperatingsystemcreatestheillusionthatallthe
8、threadsrunconcurrentlybyofferingtimeslicestothethreadsinaround-robinfashion.Eventkernelobjectisakindofkernelobjectstosynchronizethreads.UsingReusableobject-orientedmethodandtechnologyofEventkernelobjectwhichsynchronizemulti-thread,newpatchclampcontro
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