專利名稱：：流式細(xì)胞儀中使用的多增益自適應(yīng)線性處理和門控數(shù)字系統(tǒng)的制作方法流式細(xì)胞儀中使用的多增益自適應(yīng)線性處理和門控數(shù)字系統(tǒng)
背景技術(shù)：
：流式細(xì)胞儀是同時地測量和分析諸如單細(xì)胞的單顆粒的多重物理特性的技術(shù)?？梢允褂昧魇郊?xì)胞儀測量的細(xì)胞的特性和性狀包括尺寸、粒度、內(nèi)部的復(fù)雜性、熒光強(qiáng)度及細(xì)胞的其他特征。諸如光電倍增管的檢測器用來檢測前向散射、側(cè)向散射和熒光以測量細(xì)胞的各種性狀。然后，由流式細(xì)胞儀識別的特性和性狀可以用來對細(xì)胞進(jìn)行分析、識別和/或分類。典型的流式細(xì)胞儀使用三個主系統(tǒng)，g卩，射流系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和電子系統(tǒng)。射流系統(tǒng)在液流中傳送顆粒經(jīng)過用于照射的激光束。光學(xué)系統(tǒng)包括照射液流中的單個顆粒的激光器、過濾光的濾光器和檢測熒光和/或散射的光電倍增管。電子系統(tǒng)處理由光電倍增管或其它檢測器生成的模擬信號，處理模擬和/或數(shù)字形式的信號，提供用于細(xì)胞的識別信息并且生成用于控制顆粒的分類的控制信號。由于流式細(xì)胞儀以超高速運轉(zhuǎn)，所以電子系統(tǒng)也必需以超高速和非常精確的高分辨率以及高動態(tài)范圍運轉(zhuǎn)。
發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明可以包含一種在流式細(xì)胞儀中處理多個數(shù)據(jù)信道的方法，該方法包含數(shù)字化所述數(shù)據(jù)以產(chǎn)生多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道；在施行功能的處理芯片中并行處理所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道，所述功能包含通過多個被選擇的延時使所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道中被選擇的單個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道延遲，以臨時使所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道對齊；通過將所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道與閾值進(jìn)行比較，從所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道生成信道觸發(fā)器；選擇所述信道觸發(fā)器的子集以幫助生成事件窗口信號；在使用所述處理芯片中的可編程序邏輯以進(jìn)一步幫助生成事件窗口信號；從所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道生成數(shù)字化數(shù)據(jù)輸出信號；使用所述事件窗口信號選擇所述數(shù)字化數(shù)據(jù)輸出信號。本發(fā)明可以進(jìn)一步包含一種在流式細(xì)胞儀中生成高分辨率輸出數(shù)據(jù)的方法，在流式細(xì)胞儀中，檢測輸入數(shù)據(jù)的大范圍振幅，該方法包含以預(yù)定增益系數(shù)放大所述輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生被放大的輸入數(shù)據(jù)；數(shù)字化所述輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)；數(shù)字化所述被放大的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)；施行等于所述被放大的輸入數(shù)據(jù)的所述預(yù)定增益系數(shù)的所述二進(jìn)制輸入的二進(jìn)制乘法以產(chǎn)生二進(jìn)制相乘的輸入數(shù)據(jù)；比較所述放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)和所述二進(jìn)制相乘的輸入數(shù)據(jù)以消除所述放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)和所述二進(jìn)制相乘的輸入數(shù)據(jù)之間的不一致；基于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)在所述放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)和所述二進(jìn)制相乘的輸入數(shù)據(jù)之間進(jìn)行選擇以產(chǎn)生高分辨率輸出數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以進(jìn)一步包含一種用于流式細(xì)胞儀的電子控制系統(tǒng)，該流式細(xì)胞儀同時并行處理多個輸入數(shù)據(jù)信號以提供高數(shù)據(jù)吞吐率，該電子控制系統(tǒng)包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)字化所述多個輸入數(shù)據(jù)信號從而產(chǎn)生多個二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號；同時并行處理所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號的處理芯片，所述處理芯片包含臨時使所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號對齊的延遲電路；通過比較所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號與預(yù)定閾值生成信道觸發(fā)器的比較電路；從所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號生成二進(jìn)制輸出數(shù)據(jù)信號的檢測器電路；使用所述信道觸發(fā)器和可編程序邏輯生成事件窗口信號的事件窗口生成器，所述事件窗口信號選擇所述二進(jìn)制輸出數(shù)據(jù)信號的子集。本發(fā)明可以進(jìn)一步包含用于在流式細(xì)胞儀中生成高分辨率輸出數(shù)據(jù)信號的系統(tǒng)，在該流式細(xì)胞儀中，檢測大范圍輸入數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包含放大器，通過選擇的增益系數(shù)放大多個輸入數(shù)據(jù)信號以產(chǎn)生多個被放大的輸入數(shù)據(jù)信號；模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)字化所述輸入數(shù)據(jù)信號從而產(chǎn)生二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號；附加的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)字化所述被放大的輸入數(shù)據(jù)信號從而產(chǎn)生放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號；第一比較器，比較二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號和放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號以消除二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號和放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號之間的不一致；第二比較器，基于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)在二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號和放大的二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號之間進(jìn)行選擇以便提供高分辨率的、一致的輸入數(shù)據(jù)信號。圖1A是用于流式細(xì)胞儀的電子控制系統(tǒng)的一個實施例的示意方塊圖。圖1B是用于流式細(xì)胞儀的電子控制系統(tǒng)的替換的實施例的示意方塊圖。圖2是圖1中圖解的處理芯片的實施例的示意方塊圖。圖3A是沒有使用多增益線性處理的信道處理器的單信道的實施例的示意方塊圖。圖3B是使用多增益線性處理的信號處理器的單信道的實施例的示意方塊圖。圖4是顯示幾個信道輸出的光電倍增管或其它檢測器的典型的模擬輸出的曲線圖。圖5是顯示圖4的數(shù)字化信號的曲線圖。圖6是圖解對齊的圖5的數(shù)字化信號。圖7是圖解事件窗口的曲線圖。圖8A是圖解比較電路和拼接/選擇電路的具有多增益線性處理的信號處理器的單信道的一個實施例的示意方塊圖。圖8B是圖解比較電路和拼接/選擇電路的具有多增益線性處理的信號處理器的單信道的第二實施例的示意方塊圖。圖8C是加權(quán)增益轉(zhuǎn)換電路的示意方塊圖。圖9是數(shù)據(jù)合并/串行器的實施例的示意方塊圖。具體實施例方式圖1A是用于流式細(xì)胞儀的電子控制系統(tǒng)100的一個實施例的示意方塊圖。如圖1A圖解的，可以在流式細(xì)胞儀中被采用的光電倍增管102、104、106以及其它光電倍增管檢測來自已經(jīng)由激光束照射的單個顆粒的光信號。如上所指出的，由每個光電倍增管檢測的光信號可以是散射信號或熒光信號。來自分別由光電倍增管102、104、106生成的信道A108、信道B110和信道N112的電信號分別被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器114、116、118。來自模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器114、116、118的數(shù)字化信號被施加到處理芯片120。該處理芯片可以包含現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等等，能夠按照樣本基礎(chǔ)在樣本上通過該芯片對每個樣本進(jìn)行計時。由于高速處理邏輯被包含在處理芯片120之內(nèi)，所以可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高吞吐量。光電倍增管102、104、106使用通常使用運算放大器(未顯示)的互導(dǎo)倒數(shù)電路，生成被轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柕碾娏鬏敵鲂盘?。該電壓信號由光電倍增?02檢測的脈沖來表示。光電倍增管102、104、106檢測來自由激光器或其它光源照射的顆粒的光散射或顆粒的熒光。在被光電倍增管102檢測之前過濾光的系統(tǒng)中還可以存在濾光器。光電倍增管很敏感并且能夠檢測來自非?；璋档椒浅Ｃ髁恋拇蠓秶墓庑盘?。被檢測的脈沖通常具有從幾微伏變化到IO伏特以上的高斯分布。脈沖的電壓由光電倍增管檢測的光信號的強(qiáng)度來表示。細(xì)胞可以被熒光色素染色，該熒光色素使得細(xì)胞產(chǎn)生從非常昏暗的響應(yīng)到非常明亮的響應(yīng)的不同級別的響應(yīng)。自身發(fā)熒光的細(xì)胞能夠不需要染色而生成光響應(yīng)。自身熒光和不同染色的組合物，以及光散射被用于識別細(xì)胞。因此，一般而言，在識別細(xì)胞和分析細(xì)胞中，對非常明亮和非?；璋档捻憫?yīng)兩者的檢測和處理常常是必需的。此外，響應(yīng)的其它特征在特性化細(xì)胞中可能是有用的。例如，響應(yīng)的峰值高度，響應(yīng)的脈沖寬度和在高斯曲線下的面積可以提供識別細(xì)胞的信息。這些結(jié)果的算術(shù)操作同樣可以提供進(jìn)一步的識別信息。例如，在高斯曲線下的面積除以脈沖高度可以提供附加的識別信息。此外，還可以希望其它的邏輯組合。響應(yīng)的其它布爾組合可以提供特性化細(xì)胞的附加信息。例如，細(xì)胞可以在一個波長而不是另一個波長的熒光被識別。作為另一個實例，特殊的細(xì)胞可以在特殊波長呈現(xiàn)特殊的側(cè)向散射而不發(fā)熒光。因此，高斯響應(yīng)的特殊組合可以在識別細(xì)胞中具有特殊的重要性。因此，這些布爾邏輯處理在特性化細(xì)胞中可以是有價值的工具。使用現(xiàn)有技術(shù)的電子處理技術(shù)，布爾邏輯是費時的并且可能限制數(shù)據(jù)的高吞吐量。在信號被檢測的時間和顆粒以很高的流速移動到顆粒分類器的時間之間，執(zhí)行各種數(shù)學(xué)過程以及執(zhí)行布爾邏輯處理和決策程序以產(chǎn)生分類信號的能力，需要極高的處理速度。并且，由光電倍增管產(chǎn)生的響應(yīng)可能高速率出現(xiàn)并且持續(xù)時間可能非常短。響應(yīng)可以如400NS那樣短暫，該400NS需要由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器使用的很高的采樣率。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的很高的采樣率需要高處理速率以精確的特性化響應(yīng)的脈沖波形。由于事件以高速率出現(xiàn)并且采樣率必須高，所以在必須被處理的非常短的周期產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)方案限制采樣率和事件比率，導(dǎo)致處理較少的數(shù)據(jù)。在圖1A中顯示的特殊的應(yīng)用中，通過單個處理芯片120處理數(shù)據(jù)的N個信道。如果需要附加的處理芯片處理附加信道，則通過處理芯片120可以生成邊頻帶板間(sidebandinterboard)(或片間(interchip))通信鏈路122，以使用以下更詳細(xì)揭示的通用型通信線路、事件窗口觸發(fā)信號、中斷信號、節(jié)流信號、系統(tǒng)起動信號等等提供處理芯片和其它功能之間的同步。數(shù)據(jù)信號126由處理芯片120生成并被施加到高速系統(tǒng)總線128。連接到系統(tǒng)總線128的是嵌入式計算機(jī)130，該嵌入式計算機(jī)130可以被連接到用于顯示來自嵌入式計算機(jī)130的信息的顯示器132。此外，嵌入式計算機(jī)130可以被連接到網(wǎng)絡(luò)或其它計算機(jī)，如鏈路134所示。分類定時單元136被連接到細(xì)胞分類器138。在操作中，處理器130被用作設(shè)立處理芯片120中的系統(tǒng)寄存器的編程的外部接口以及可以被連接到系統(tǒng)總線128的任何其他系統(tǒng)外部設(shè)備或裝置。處理芯片120執(zhí)行關(guān)于數(shù)據(jù)選擇的判定以及數(shù)據(jù)處理。處理的數(shù)據(jù)126經(jīng)過系統(tǒng)總線128被處理芯片120發(fā)送到嵌入式計算機(jī)130。嵌入式計算機(jī)130可以使用軟件根據(jù)處理的數(shù)據(jù)來識別細(xì)胞，并且提供發(fā)送到分類定時單元136的分類判定。分類定時單元136控制細(xì)胞分類器138。細(xì)胞分類器138實行分類判定并且起到將細(xì)胞分類進(jìn)適當(dāng)?shù)姆诸惾萜鞯淖饔?。在替代的結(jié)構(gòu)中，分類定時單元136可以直接處理來自處理芯片的數(shù)據(jù)并且識別細(xì)胞以獨立地創(chuàng)建分類判定，而無需嵌入式計算機(jī)130的輔助，從而減輕嵌入式計算機(jī)130的工作量并且生成分類判定。此外，如果數(shù)據(jù)收集和分析對于分類細(xì)胞并不是必然地需要，諸如通常由流式細(xì)胞儀分析器執(zhí)行的處理，則不需要分類定時單元136和細(xì)胞分類器138。在那個實例中，處理的數(shù)據(jù)126被嵌入式計算機(jī)130接收，嵌入式計算機(jī)130分析該數(shù)據(jù)并生成然后可以在顯示器132上顯示或經(jīng)由鏈路134通信到網(wǎng)絡(luò)或其它計算機(jī)的統(tǒng)計表、柱狀圖和數(shù)據(jù)的其它表示法。鏈路134同樣可以用來允許網(wǎng)絡(luò)和其它計算機(jī)裝置連接嵌入式計算機(jī)130用于遙控操作。處理芯片120并行處理每個信道108、110、112上的數(shù)據(jù)。處理芯片120具有并行流水線結(jié)構(gòu)，以便每個信道對于每個時鐘脈沖在樣本上按照樣本基礎(chǔ)通過處理芯片120輸送。一些現(xiàn)有技術(shù)裝置將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到存儲器中然后使用標(biāo)準(zhǔn)處理器來處理數(shù)據(jù)，這是一種非常慢的處理數(shù)據(jù)的方式。使用這種現(xiàn)有技術(shù)，即使具有極快的數(shù)字信號處理器，也很難實現(xiàn)僅僅具有部分的數(shù)據(jù)處理的每秒少于1千萬個樣本的數(shù)據(jù)采樣率。在處理芯片120中，所有數(shù)據(jù)可以對于每個信道以并行方式通過芯片被輸送并且以那種方式被數(shù)字處理。判定邏輯可以在處理芯片120中被預(yù)編程，以致處理芯片120的輸出包括所有來自被選擇的和處理的輸入數(shù)據(jù)的結(jié)果，該結(jié)果以超高速的方式被實現(xiàn)。所以處理芯片120可以使用并行處理輸送結(jié)構(gòu)，用于以并行方式高速處理來自每個信道的數(shù)據(jù)，以在數(shù)據(jù)輸出126產(chǎn)生輸出選擇結(jié)果?？梢詫崿F(xiàn)越過每秒l億個樣本的速度，其中所有樣本數(shù)據(jù)以高分辨率被處理，如以下說明的。圖1B圖解用于流式細(xì)胞儀的電子控制系統(tǒng)的替換的實施例150。圖1B應(yīng)對現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中面臨的其它問題。如以上說明的，來自光電倍增管的信號電平可以在寬的范圍中變化。例如，來自光電倍增管的輸出信號可以從非常低的電流變化到非常大的電流，當(dāng)非常低的電流被轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷簳r，它在100微伏的范圍中，當(dāng)非常大的電流被轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷簳r，它在10伏特的范圍中。非?；璋档捻憫?yīng)接著極明亮的響應(yīng)。為了確保適當(dāng)?shù)募?xì)胞識別，在很多情況下，希望分析在非常低的電壓和非常高的電壓下都是高分辨率的信號。超過由光電倍增管產(chǎn)生的寬范圍輸出的高分辨率輸出應(yīng)該由電子系統(tǒng)提供，以便提供信息以足夠地區(qū)分不同類型的細(xì)胞。在圖1B的實施例中，多增益線性自適應(yīng)處理被用于提供較高分辨率輸出響應(yīng)，用于分別在信道A(158)、信道B(160)和信道N(162)上由光電倍增管152、154、156生成的寬的信號范圍。如圖1B所示，包括來自每個光電倍增管152、154、156的輸出的每個信道被施加到包含多個增益電路的單獨的通道。同樣如圖1B所示，增益電路164、172、180提供單位增益到光電倍增管信號。其它的增益量可以如希望地被提供用于這些階段。第二組增益電路同樣可以被連接到每個信道，諸如增益電路166、174和182。例如，每個增益電路166、174和182提供是二進(jìn)制的倍數(shù)27的增益128x。依據(jù)光電倍增管的輸出范圍，其它增益量能如希望地被使用。單獨的增益級起到提供來自光電倍增管的高和低輸出信號兩者的高分辨率的作用。同樣如圖1B所示，來自每個增益電路164、166、172、174、180、182的輸出分別被施加到單獨的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器168、170、176、178、184、186。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號。處理芯片188類似于處理芯片120，但是包括用于控制多增益級和組合增益級的附加的線路以便提供正確的、高分辨率的和相符的輸出，而不管使用的增益級。增益級精確的"拼接"提供希望相符的結(jié)果。處理芯片188也提供用于選擇適當(dāng)?shù)脑鲆婕壱詫崿F(xiàn)最大分辨率的選擇程序。處理芯片188的輸出與處理芯片120的輸出相同并且被類似地編號。邊頻帶板內(nèi)或芯片內(nèi)通信鏈路122提供用于數(shù)據(jù)、事件窗口信息、中斷信號、節(jié)流信號以及系統(tǒng)起動信號的同步和傳送的通用的通信(GPcom)線路。數(shù)據(jù)信號126被施加到系統(tǒng)總線128。此外，附接到系統(tǒng)總線的是嵌入式計算機(jī)130和按順序連接到細(xì)胞分類器138的分類定時單元136。顯示器132被連接到嵌入式計算機(jī)130。這些電路中的每個電路執(zhí)行如關(guān)于圖1A描述的類似裝置的相同功能。鏈路134提供接口到網(wǎng)絡(luò)和/或其它計算機(jī)系統(tǒng)。圖2是處理芯片200的一個實施例的示意方塊圖。如圖1A和1B中所示的數(shù)據(jù)信號202、204分別被傳輸?shù)叫诺捞幚砥?06、208。處理芯片200可以包括以并行方式處理多個輸入的多個信道處理器。使用當(dāng)前的技術(shù)，可被用于處理芯片200的信道處理器的數(shù)目是被限制的。例如，一般地，可以在諸如FPGA的單個處理芯片200中使用四個到八個信道處理器。信道處理器芯片的功能是使數(shù)據(jù)同步，過濾數(shù)據(jù)，規(guī)定可調(diào)整的增益，生成信道觸發(fā)器和處理數(shù)據(jù)以產(chǎn)生峰值輸出信號、集成輸出信號、脈沖寬度數(shù)據(jù)和其它希望的輸出。根據(jù)圖3A和3B更詳細(xì)描述這些信號。如圖2所示，信道處理器206生成被施加到緩沖器/多路復(fù)用器230的信道觸發(fā)器212。類似地，信道處理器208生成同樣被施加到緩沖器/多路復(fù)用器230的信道觸發(fā)器214。來自每個信道處理器206、208的各種數(shù)據(jù)輸出216、218被施加到數(shù)據(jù)合并/串行器220。這些數(shù)據(jù)輸出216、218同樣被施加到數(shù)字示波器模塊234。數(shù)據(jù)合并/串行器220的目的是將被施加到數(shù)據(jù)合并/串行器220的大的多信道并行的數(shù)據(jù)組配置成被施加到總線接口224的32比特數(shù)據(jù)字的組。數(shù)據(jù)合并/串行器220的操作根據(jù)圖9更詳細(xì)地描述。通過數(shù)據(jù)合并/串行器220被施加到總線接口224的32比特數(shù)據(jù)字串通過總線接口224被下載到系統(tǒng)總線128。同樣如圖2揭示的，系統(tǒng)寄存器236通過總線接口224被處理器130訪問。系統(tǒng)寄存器生成狀態(tài)和連接到圖2所示的每個模塊的控制線238。系統(tǒng)寄存器236包含讀/寫存儲器，其中，值可以被裝載以控制圖2中所示的各種部件。此外，各種部件的狀態(tài)可以通過處理器130從系統(tǒng)寄存器236讀出。進(jìn)一步如圖2所示，來自每個信道處理器的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)字示波器模塊234。歷史上，操作者己經(jīng)希望使用示波器觀察來自光電倍增管的數(shù)據(jù)以在不同的細(xì)胞上嘗試不同類型的染色并且執(zhí)行各種操作。由于圖1A、圖1B和圖2的實施例具有高速模擬數(shù)字變換器、RAM等等，所以數(shù)字示波器在處理芯片中被實施以使顯示器132顯示數(shù)字示波器信息。數(shù)字示波器模塊234通過總線接口224被接續(xù)到系統(tǒng)總線128以提供要被顯示在顯示器132上的信息。通用的通信信號被數(shù)字示波器模塊234使用以觸發(fā)所希望的信息。所有數(shù)字的樣本以及這些樣本的波形的形狀可以被觀察。此外，同步信號以及其它控制信號可以被觀察。如上根據(jù)圖2所述，來自多信道處理器的信道觸發(fā)器228被施加到緩沖器/多路復(fù)用器230。該緩沖器/多路復(fù)用器230選擇輸入信道觸發(fā)器的一個子集以生成被施加到事件窗口生成器和多板同步器228的事件窗口和同步信號232。緩沖器/多路復(fù)用器230可以被編程來改變被選擇作為事件窗口和同步信號232的特殊的信道觸發(fā)器228，該事件窗口和同步信號232被施加到事件窗口生成器和多板同步器228。例如，如果系統(tǒng)的操作者僅僅希望基于某些信道觸發(fā)器生成事件窗口，該信道觸發(fā)器涉及具體的情況，諸如特殊波長中細(xì)胞的熒光，則這種程序可以經(jīng)由系統(tǒng)總線128進(jìn)入緩沖器/多路復(fù)用器230。事件窗口生成器和多板同步器228接收事件窗口和同步信號232并且處理這些信號以生成事件窗口信號210。事件窗口生成器和多板同步器228還可以經(jīng)由系統(tǒng)總線128被編程以提供用于生成事件窗口的附加的邏輯。任何布爾邏輯的組合可以通過事件窗口生成器和多板同步器228基于事件窗口和同步信號232被執(zhí)行以生成事件窗口210。例如，當(dāng)?shù)谝?、第二和第四信號是正的時，而不是當(dāng)?shù)谌盘柺钦臅r，如果系統(tǒng)的操作者想要生成事件窗口，則那個邏輯可以在事件窗口生成器和多板同步器228中被簡單地下載。査找表格可用于實現(xiàn)希望的邏輯以便提供對于各種輸入的希望的輸出。然后，事件窗口210被施加到信道處理器206、208，以及系統(tǒng)總線128，以為系統(tǒng)提供同步。因此，通過緩沖器/多路復(fù)用器230選擇的信道觸發(fā)器228，以及在事件窗口生成器和多板同步器228中的查找表格中可以被提供的邏輯允許在選擇事件窗口和設(shè)置同步化中的各種布爾邏輯結(jié)果。通過使用在事件窗口生成器和多板同步器228中的查找表格，而不具有硬連線邏輯，該査找表格可以被容易地編程以提供希望的應(yīng)答和避免大量的邏輯電路，該邏輯電路另外需要產(chǎn)生希望的輸出。此外，査找表格可以被容易地編程以提供希望的邏輯而不是依賴于單獨的邏輯電路?？梢允褂脰苏冶砀裉峁┤魏屋敵龅慕M合。四條輸入線可以被用作地址線以便查找表格中的存儲器可以被裝載希望的應(yīng)答。然后，可以在一個時鐘周期內(nèi)提供任何可能的邏輯組合，而沒有必要經(jīng)過另外所需的復(fù)雜脈動邏輯。查找表格提供一種非?？焖俸头浅?qiáng)大的提供希望輸出的方法，并且允許使用可以被簡單地編程到處理芯片120、188中的各種布爾邏輯組合。所以，事件窗口生成器和多板同步電路228接收已經(jīng)由緩沖器/多路復(fù)用器230選擇的信道觸發(fā)器232，并且使用裝載到査找表格中的邏輯將它們組合，從而確定希望的事件何時發(fā)生以生成事件窗口信號210。例如，系統(tǒng)的操作者可能不想要事件窗口出現(xiàn)，除非事件的某一組合被檢測到或未被檢測到。使用可以容易地被操作者編程的查找表格，所有邏輯可以被在事件窗口生成器和多板同步器228之內(nèi)建立。其它信號同樣可以由事件事件窗口生成器和多板同步器228生成。例如，中斷信號和節(jié)流信號可以由事件窗口生成器228生成。事件窗口210限定事件何時發(fā)生。中斷信號可以用來在事件已經(jīng)開始之后中斷事件。例如，如果事件落入某一閾值以下然后返回閾值以上，該閾值表示兩個顆粒被檢測到彼此非常接近，則該事件應(yīng)該被中斷。然后中斷信號將表示該數(shù)據(jù)不是好的數(shù)據(jù)并且應(yīng)該被消除。節(jié)流信號可以用來使整個系統(tǒng)節(jié)流以防止數(shù)據(jù)超出限度。如果信息被傳輸?shù)较到y(tǒng)的速度比系統(tǒng)可以處理數(shù)據(jù)的速度更快，則緩沖區(qū)將最終超過限度。如果任何緩沖區(qū)達(dá)到危險的高級別，這些緩沖區(qū)中的任何一個可以認(rèn)定節(jié)流信號以致事件窗口觸發(fā)器將不會創(chuàng)建新的事件，直到系統(tǒng)能夠處理足夠的數(shù)據(jù)以在緩沖區(qū)中充分地釋放空間以便恢復(fù)饋送給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為止。此外，事件窗口生成器能夠被編程，以便通過簡單地將時間延長經(jīng)由處理器130增加到事件窗口而可以使事件窗口更久。圖7是事件窗口信號406的說明。如圖7中圖解的事件窗口信號406具有兩個事件窗口408、410。通過事件窗口生成器和多板同步器228生成這些事件窗口以提供同步并且適當(dāng)?shù)夭东@事件窗口之內(nèi)的數(shù)據(jù)。事件窗口的選擇以上根據(jù)圖2被更完全地描述。圖3A是未使用多增益線性處理的信道處理器的單信道的示意方塊圖。如圖3A所示，光電倍增管102生成被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路114的輸出信號。來自模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路114的數(shù)字化信號被施加到信道處理器206。數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路302去除數(shù)字信號中的偏移量以使數(shù)字信號基于0伏特。其中偏移量已經(jīng)被去除的數(shù)字信號然后被施加到可編程延時304?？删幊萄訒r304可以在先入先出(FIFO)寄存器中被實施，該先入先出寄存器是基于流式細(xì)胞儀中檢測器之間的間隔。具體地，多個激光器和多個檢測器可以沿著流式細(xì)胞儀的長度被散開以順序地照射和檢測細(xì)胞的光響應(yīng)。在流式細(xì)胞儀己經(jīng)被起動并且在正常流動條件之下運轉(zhuǎn)之后，每個檢測器之間的延時可以被容易地確定。FIFO可以被用來提供希望的延遲304。圖4是來自光電倍增管102的模擬輸出400的說明。如所示的，每個信道產(chǎn)生被順序延遲的輸出，諸如由輸出108、110、112圖解的。來自每個信道的臨時延遲是每個信道輸出代表不同的光電倍增管的輸出的事實的結(jié)果，不同的光電倍增管在流式細(xì)胞儀中相對于另一個在空間上有位移。圖5是由來自每個單獨的信道的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路生成的數(shù)字化信號402的說明。圖6是代表來自每個信道的信號集合的對齊的數(shù)字化信號404的說明，每個信道包括可編程延時304的輸出。如圖6所示，信道A延遲使得與信道C的輸出對齊的量。類似地，信道B也延遲使得與信道C的輸出對齊的量。如上所述，用于每個信道的可編程延時304可以在FIFO寄存器中被實施。然后，圖6中圖解的對齊的數(shù)字化信號404被施加到過濾器306。濾波器306可以包含平均濾波器、有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器或其它類型的濾波器以使數(shù)字化高斯信號平整從而消除低噪聲變化。再參考圖3A，然后，過濾的信號被施加到數(shù)字增益控制器308。該數(shù)字增益控制器308可以是允許系統(tǒng)的操作者或系統(tǒng)本身在某種程度上為質(zhì)量控制目的調(diào)整信號的可選的增益控制器。該數(shù)字增益控制器可以在各種光電倍增管或被采用以檢測光信號的其它檢測器中補償不同的增益。該數(shù)字增益控制器308允許用于每個信道處理器的信號電平被調(diào)整。然后，數(shù)字增益控制器308的數(shù)據(jù)輸出310被施加到比較器312、峰值檢測器314、面積檢測器/計算器316和能夠提供包括計算脈沖寬度的其它計算的附加的檢測器/計算器318。比較器312通過比較來自輸出數(shù)字增益控制器308的數(shù)字高斯信號與預(yù)定閾值生成信道觸發(fā)器320。信道觸發(fā)器320被施加到圖2中圖解的緩沖器/多路復(fù)用器230。峰值檢測器314使用數(shù)字比較技術(shù)數(shù)字地檢測每個高斯信號的峰值以生成峰值輸出322。面積檢測器/計算器316生成表示高斯曲線下的面積的面積輸出信號324。使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字積分技術(shù)執(zhí)行該計算。如上所指出的，附加的檢測器/計算器318產(chǎn)生附加的輸出326，該附加的輸出326可以是基于峰值輸出322、面積輸出324或表示高斯信號的脈沖寬度的脈沖寬度輸出(未顯示)的算術(shù)運算。圖3B圖解具有多增益線性處理的信號處理器350的單信道。如圖3B所示，光電倍增管152生成被施加到單位增益級164和提供128x增益的增益放大器166的輸出。任何希望的增益能夠根據(jù)希望被選擇用于放大器電路164或者166。由放大器166提供的128x增益是等于27的二進(jìn)制倍數(shù)以使二進(jìn)制乘法操作非常容易。放大器164的輸出被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器168。類似地，放大器166的輸出被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器170。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器168的輸出被施加到是信道處理器206的一部分的數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位(偏移量去除)電路352。類似地，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器170的輸出被施加到也是信道處理器206的一部分的數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位(偏移量去除)電路354。偏移量去除電路352、354調(diào)整數(shù)字信號為歸零基本級。偏移量去除電路352、354的輸出被施加到拼接/選擇電路356。該拼接/選擇電路356將兩個增益級拼接在一起并且選擇為光電倍增器152的輸出提供最佳分辨率和準(zhǔn)確度的信號。拼接/選擇電路356根據(jù)圖8A被更詳細(xì)地描述。由拼接/選擇電路356選擇的輸出信號被施加到先入先出(FIFO)寄存器358，該先入先出寄存器358提供選擇的如上所述使不同信道輸出對齊的延遲量。濾波器370提供濾波以去除噪聲。數(shù)字增益控制器372響應(yīng)來自系統(tǒng)的操作者或系統(tǒng)控制的輸入信號374進(jìn)行運轉(zhuǎn)以如希望地提供增益給該特殊的信道。數(shù)字增益控制器372的輸出信號被施加到比較器376、峰值檢測器380、面積計算器384和可能包括脈沖寬度計算器和其它計算器的附加的計算器388。事件窗口信號210也被施加到這些組件中的每一個。比較器376通過比較數(shù)據(jù)信號與閾值生成信道觸發(fā)器378。峰值檢測器380生成峰值輸出382，而面積計算器生成面積輸出386。附加的計算器388生成其它輸出390。因此，圖3B中圖解的實施例為每個光電倍增管輸出提供兩個不同的增益，并且選擇提供具有最高分辨率的最精確的信號的期望信號。圖8A是具有多增益線性處理的信號處理器800的單信道的實施例的示意方框圖，圖解了比較電路812和拼接/選擇電路356。如圖8A所示，光電倍增管152生成被施加到模擬偏移量控制804的輸出。該模擬偏移量控制804調(diào)整來自光電倍增管152的信號以消除可能存在于從光電倍增管152接收的信號中的任何偏移量。例如，從光電倍增管152接收的信號通常是然后被轉(zhuǎn)換成為電壓信號的電流信號?；?dǎo)倒數(shù)電路(圖中未顯示)可能用于將電流信號轉(zhuǎn)換成為電壓信號。運算放大器(圖中未顯示)在互導(dǎo)倒數(shù)電路中使用。運算放大器可能在輸出電壓信號中引入小偏移量電壓。偏移量也可能起因于檢測散射時的激光溢出，或熒光背景材料。這些偏移量通過模擬偏移量控制804被去除。模擬偏移量控制804的輸出被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器168和以系數(shù)128x放大信號的模擬放大器166。此外，由于增益128x是等于2'的二進(jìn)制倍數(shù)，所以128x被用于圖8A的實施例。當(dāng)然，依賴希望的增益量，任何希望的增益可在放大器166中使用。其它倍數(shù)的二進(jìn)制數(shù)可用于簡化圖8A中圖解的乘法器電路806中使用的乘法處理。然后，來自模擬放大器166的放大信號被施加到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器170以生成數(shù)字化輸出信號。然后，數(shù)字化信號被施加到數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路354以去除數(shù)字信號中檢測的任何偏移量。存在于輸入信號中到模擬放大以超過兩個數(shù)量級并且在數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路354中被輕易地檢測。偏移量監(jiān)視器802檢測這種偏移量并且生成被施加到模擬偏移量控制804的偏移量控制信號803，從而以非常準(zhǔn)確的方式調(diào)整模擬偏移量控制804。數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路352的輸出以及數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路354的輸出兩者被施加到拼接/選擇電路356。數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路354的輸出被施加到是拼接/選擇電路356的一部分的可變增益電路808。數(shù)字基準(zhǔn)復(fù)位電路352的輸出被施加到也是拼接/選擇電路356的一部分的二進(jìn)制乘法器806。二進(jìn)制乘法器806通過簡單地移動數(shù)據(jù)到左邊七位以通過系數(shù)128x影響數(shù)據(jù)的相乘。然后，來自乘法器806的數(shù)字相乘的數(shù)據(jù)信號807被施加到減法器810和多路復(fù)用器834。同樣如圖8A所示，可變增益電路808根據(jù)差分控制信號828調(diào)整被模擬放大器166相乘的信號的增益?？勺冊鲆骐娐?08的輸出809同樣被施加到減法器電路810。減法器電路810從模擬相乘的信號809減去數(shù)字相乘的信號807。減法器電路810生成與兩個輸入信號中的差成正比的差分控制信號。差分控制信號828被施加到緩慢調(diào)整差分控制信號828，從而防止被施加到可變增益電路808的差分控制信號828中的急劇變化的求和電路811?？勺冊鲆骐娐?08調(diào)整信號809，以使信號809與信號807匹配。圖8A還揭示了生成比較器控制信號826的比較電路812，當(dāng)模擬相乘的信號809的條件被改正時，比較器控制信號控制減法器電路810并允許減法器電路810生成差分控制信號828，從而調(diào)整可變增益電路808并導(dǎo)致模擬相乘的信號809與數(shù)字相乘的信號807被拼接在一起。模擬相乘的信號809被施加到比較電路816，該比較電路816確定模擬相乘的信號809是否具有大于模擬放大器166的最大振幅的百分之50的振幅(達(dá)到飽和之前)。如果是的話，輸出信號被施加到"與"門820。模擬相乘的信號809被施加到比較電路818，從而確定模擬相乘的信號809是否具有小于模擬放大器166的最大振幅的百分之88的瞬態(tài)振幅。如果是的話，比較電路818生成被施加到"與"門820的信號。如果這些條件都存在，"與"門820施加輸出信號到"與"門824。模擬相乘的信號809還被施加到比較電路822，該比較電路822確定模擬相乘的信號809的斜率是否小于某個預(yù)定的界限。如果是的話，比較電路822生成被施加到"與"門824的輸出。如果到"與"門824的輸入兩者都存在，則生成比較器控制信號826，如果需要，該比較器控制信號826被施加到減法器電路810以激活減法器電路810生成差分控制信號828。圖8A中圖解的比較電路812使用三個比較電路816、818、822，從而確保模擬放大信號809的數(shù)字化高斯脈沖的振幅和斜率是在特定范圍內(nèi)，以便對數(shù)字相乘的信號807能夠做出有效的比較。第一條件是模擬相乘的信號809是在模擬放大器166的振幅極限的百分之50到88的范圍中。當(dāng)然，可以變化這些百分比率以提供系統(tǒng)設(shè)計者希望的特殊結(jié)果。選擇該范圍的理由是，由于失真可能導(dǎo)致較高增益區(qū)域(例如，大于百分之88)，該較高增益區(qū)域歸因于偏移量去除引起的范圍損失，所以希望在模擬相乘的信號809在它的放大范圍的上半部(大于百分之50)中但是小于模擬放大器166的最大增益的某個百分比的時候，比較信號807、809。當(dāng)模擬放大信號809在那些范圍之內(nèi)時，"與"門820的輸出生成信號。此外，當(dāng)高斯脈沖接近它的峰值并且在振幅中較少飛快的變化時，比較信號807、809是有利的。僅僅當(dāng)數(shù)字化高斯脈沖809的變化率小于某個預(yù)定界限時比較電路812生成信號，從而確保比較朝向模擬放大電路809的高斯脈沖的峰值出現(xiàn)。當(dāng)這些條件都滿足時，"與"門824生成比較器控制信號826，以發(fā)信號通知減法器810來生成差分控制信號828。同樣如圖8A所示，可變增益電路808的輸出被施加到比較電路830和多路復(fù)用器834兩者。信號806也被施加到多路復(fù)用器834。比較電路830比較輸入信號809和比較電路830中設(shè)置的閾值以確定信號809是否大于某個預(yù)定值，諸如模擬放大器166提供的總增益的百分之88。如果比較電路830確定信號809大于模擬放大器166的總增量的百分之88，則生成選擇控制信號832，該選擇控制信號832被施加到多路復(fù)用器834以控制多路復(fù)用器834選擇數(shù)字相乘的信號807作為多路復(fù)用器834的輸出836。如果比較電路830確定信號809小于某個預(yù)定界限，諸如模擬放大器166的最大輸出的88%，則多路復(fù)用器834選擇輸入809作為輸出836。由于失真可能出現(xiàn)在信號中，所以希望的是，如果信號809已經(jīng)被放大到大于模擬放大器166的最大輸出的88%的等級，則不使用該模擬放大信號809。如果信號809大于某個預(yù)定界限，諸如模擬放大器166的最大輸出的88%，則數(shù)字相乘的信號807被選擇作為輸出836，因為將有較少的失真存在于數(shù)字相乘的信號807中。圖8B是具有多增益線性處理的信號處理器800的單信道的第二實施例的概略圖，其圖解了比較電路812和拼接/選擇電路356。除了MUX834由加權(quán)增益級轉(zhuǎn)移電路850代替并且去除88%比較電路830以夕卜，圖8B中示意圖解的實施例與圖8中所示的相同。為了簡化表達(dá)式，在隨后的公開中，數(shù)字相乘的信號807可以稱為增益001級、增益001信號或增益001數(shù)據(jù)，并且在隨后的公開中，模擬放大信號809可以稱為增益128級、增益128信號或增益128數(shù)據(jù)。當(dāng)在使用增益001級和增益128級作為信道1的輸出信號之間進(jìn)行切換時，加權(quán)增益轉(zhuǎn)移電路850提供平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。因此，取代在一個固定點直接從增益128級轉(zhuǎn)換到增益001級，例如，當(dāng)增益128級大于它的最大值的88%時，來自兩個級的數(shù)據(jù)可用于平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換級。這種平穩(wěn)減少了如果級沒有完美地匹配則可能出現(xiàn)的反常的數(shù)據(jù)間隔。一個實現(xiàn)其的方法是計算加權(quán)系數(shù)。例如，這種加權(quán)系數(shù)可以根據(jù)表1基于模擬相乘的信號(增益128級)的數(shù)字化等級計算。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表l在實施例中，表l中提供的權(quán)重可以被用作査找表。為了根據(jù)表長度和值節(jié)省使用存儲器和提供靈活性，在實施例中，使用等式(1)和(2)計算表l提供的權(quán)重等式(1)增益128權(quán)重=0化146-增益128數(shù)據(jù)，其中計算的增益128權(quán)重被限于0《計算的增益128權(quán)重《4096;和等式(2)增益001權(quán)重=4096-增益128權(quán)重。然后，信道的加權(quán)輸出根據(jù)等式(3)計算等式(3)增益128數(shù)據(jù)x增益128權(quán)重+增益001數(shù)據(jù)x增益001權(quán)重表1是基于模擬相乘的信號809(增益128信號)的最大電平的88%。其它比較標(biāo)準(zhǔn)同樣能被使用。例如，在一個實施例中，92%(OxECCC)被用作比較標(biāo)準(zhǔn)。在這種實施例中，對應(yīng)于增益128標(biāo)準(zhǔn)的表值范圍從0xECCC到0xDCCC遞減量為1。等式(1)，(2)和(3)相應(yīng)地被修改。圖8C是加權(quán)增益轉(zhuǎn)換電路850的實施例的示意方框圖。模擬相乘的信號809(增益128數(shù)據(jù))被提供給減法器852的一個輸入。減法器852的另一個輸入被連接到值0xE146，最高有效電平的模擬相乘的信號809可以如表1所示。減法器852的輸出是模擬相乘的信號權(quán)數(shù)(增益128權(quán)數(shù))。減法器852的輸出被提供到限制器853。限制器853將減法器852的輸出限定為0《值《4096的值。減法器852的輸出被提供給減法器854的一個輸入。減法器854的另一個輸入被連接到值4096。減法器854的輸出是數(shù)字相乘的信號權(quán)數(shù)(增益001權(quán)重)。模擬相乘的信號809和增益128權(quán)重被輸入到乘法器856。類似地，數(shù)字相乘的信號807和增益001權(quán)重被輸入到乘法器858。乘法器856和858的輸出被輸入到加法器860。加法器860的輸出被輸入到除法電路862。除法電路862將它的輸入除以4096。除法電路862的輸出是作為信道輸出的加權(quán)增益轉(zhuǎn)換電路850的輸出。圖9是圖2中圖解的數(shù)據(jù)合并/串行器的一個實施例的示意方塊圖。如圖9所示，來自每個信道的數(shù)據(jù)的大的并行流被施加到并行寄存器906。例如，來自信道A(108)的峰值信號382可以包含被施加到并行寄存器906的32比特寬的字。類似地，面積信號386也可以是被施加到并行寄存器906的32比特寬的字。此外，信道A(108)的脈沖寬度信號902，以及其它輸入904也可以包含被施加到并行寄存器906的32比特寬的字。每個信道，包括信道N(112)，可以包括被并行施加到并行寄存器906的多個32比特寬的數(shù)據(jù)字。在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)包含32比特寬的字并且也可以包括附加的比特，該附加的比特可以增加并行寄存器906的寬度。在至少一個應(yīng)用中，并行寄存器906是512比特寬，允許大約15個輸入。然后，并行寄存器906生成被施加到進(jìn)一步緩沖數(shù)據(jù)的先入先出(FIFO)寄存器908的輸出。FIFO寄存器的每個區(qū)是32位寬(或其它寬度，如果包括其它比特)并且可以是64層深。換句話說，F(xiàn)IF0908可以提供高達(dá)64個事件的事件數(shù)據(jù)的緩沖。FIF0908的輸出是被施加到狀態(tài)機(jī)910的諸如512比特寬信號的大并行信號。狀態(tài)機(jī)910將512比特寬的數(shù)據(jù)排列成為被順序施加到總線接口224的32位字的串。然后，總線接口將數(shù)據(jù)226施加到系統(tǒng)總線128。順序的32比特寬的字的串可以包含多串?dāng)?shù)據(jù)，該多串?dāng)?shù)據(jù)包括全部包含來自信道A(108)的數(shù)據(jù)以及同樣來自附加信道的數(shù)據(jù)的峰值信號382、面積信號386、脈沖寬度信號902和其它計算904。因此，系統(tǒng)總線128以順序方式接收32比特寬的字中的數(shù)據(jù)以及在系統(tǒng)總線128上下載該數(shù)據(jù)到各種組件。在此揭示的各種實施例提供通過處理芯片的計時數(shù)據(jù)的優(yōu)點，諸如按照樣本基礎(chǔ)的樣本上的現(xiàn)場可編程門陣列或?qū)Ｓ眉呻娐?，從而獲得高吞吐量。包含在處理芯片之內(nèi)的處理邏輯提供可以被編程到芯片中的各種邏輯以識別細(xì)胞用于分類或分折，并且在提供數(shù)據(jù)的高吞吐量的并行結(jié)構(gòu)中，在上按照樣本基礎(chǔ)的樣本上運行。此外，被拼接在一起提供具有高動態(tài)范圍的精確的數(shù)據(jù)和高分辨率數(shù)據(jù)的多增益線性電路保額提供，該高動態(tài)范圍允許在流式細(xì)胞儀中對細(xì)胞更精確的識別。上述發(fā)明的描述為了說明和描述而呈現(xiàn)。不是意指窮舉或限制本發(fā)明以準(zhǔn)確的形成揭示，并且根據(jù)以上教導(dǎo)可以有其它修改和變化。為了最佳說明本發(fā)明的原理和它的實際應(yīng)用，選擇和描述本實施例，從而使其它本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠為了適于特殊的使用打算，在各種實施例和各種修改中最佳運用本發(fā)明。附加的權(quán)利要求意圖解釋以包括本發(fā)明的其它可選擇的實施例，除了現(xiàn)有技術(shù)限制的范圍。權(quán)利要求1.一種用于生成高分辨率輸出數(shù)據(jù)信號的系統(tǒng)，其特征在于，包含按照增益系數(shù)放大輸入數(shù)據(jù)信號的模擬放大器；第一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將被放大的輸入數(shù)據(jù)信號數(shù)字化；第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述輸入數(shù)據(jù)信號數(shù)字化；數(shù)字放大器，將數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)信號放大；選擇電路，基于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，在被放大的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)信號和數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)信號之間進(jìn)行選擇作為輸出信號。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含比較器，所述比較器比較所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)信號和所述被放大的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)信號，其中，比較被用于消除所述被放大的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)信號和所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)信號之間的不一致。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含偏移量監(jiān)視器，所述偏移量監(jiān)視器監(jiān)視所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)信號中的偏移量，并且基于被監(jiān)視的偏移量生成控制信號來控制所述輸入數(shù)據(jù)信號的偏移量。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出信號被處理以確定所述輸出信號的一個或多個特性，進(jìn)一步包含電路，所述電路將以串行方式表示的所述一個或多個特性合并到總線接口單元用于在總線上輸送。5.如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被用于流式細(xì)胞儀中。6.—種用于測量和分析顆粒的一個或多個物理特性的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含光源，所述光源照射所述顆粒以使所述顆粒響應(yīng)所述光源的照射散熱光或發(fā)出熒光作為光信號；射流子系統(tǒng)，在液流中輸送所述顆粒經(jīng)過所述光源；光學(xué)子系統(tǒng)包含一個或多個信道，每個信道過濾和檢測所述光信號作為經(jīng)檢測的光信號；和電子子系統(tǒng)，對每個信道接收和處理所述經(jīng)檢測的光信號，其中，所述電子子系統(tǒng)數(shù)字地和模擬地放大每個經(jīng)檢測的光信號，并比較所述經(jīng)檢測的光信號的數(shù)字和模擬放大的型式，從而拼接所述經(jīng)檢測的光信號的所述數(shù)字和模擬放大的型式以生成輸出，所述輸出被處理來確定所述顆粒的特性。7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于每個信道，所述電子子系統(tǒng)包含-模擬放大器，放大所述經(jīng)檢測的光信號以生成模擬放大的經(jīng)檢測的光信號；第一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號轉(zhuǎn)換成所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號的數(shù)字型式；第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述經(jīng)檢測的光信號轉(zhuǎn)換成所述經(jīng)檢測的光信號的數(shù)字型式；數(shù)字放大器，放大所述經(jīng)檢測的光信號的數(shù)字型式以生成數(shù)字放大的經(jīng)檢測的光信號；和比較器，確定是輸出所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號還是輸出所述數(shù)字放大的經(jīng)檢測的光信號用于進(jìn)一步的處理。8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子子系統(tǒng)包含可變增益電路，所述可變增益電路控制所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號的電平。9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號和所述數(shù)字放大的經(jīng)檢測的光信號之間的比較被用于控制所述可變增益電路的增益。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括減法器，所述減法器施行所述模擬放大的經(jīng)檢測的光信號和所述數(shù)字放大的經(jīng)檢測的光信號之間的比較并生成減法器輸出；和集成器，所述集成器對所述減法器輸出進(jìn)行集成以生成集成的減法器輸出，所述集成的減法器輸出被輸入到所述可變增益電路以控制所述可變增益電路的所述增益。11.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子子系統(tǒng)按照樣本基礎(chǔ)在樣本上并行處理所述經(jīng)檢測的光信號。12.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)被用于流式細(xì)胞儀中。13.—種處理具有大范圍振幅的輸入數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述方法包含-以預(yù)定增益系數(shù)放大所述輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生被放大的輸入數(shù)據(jù)；數(shù)字化所述被放大的輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)；數(shù)字化所述輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)；用等于所述預(yù)定增益系數(shù)的量乘以所述數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)從而產(chǎn)生相乘的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)；比較所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)和所述相乘的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)以消除所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)和所述相乘的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)之間的不一致；和基于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)在所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)和所述相乘的數(shù)字化的輸入數(shù)據(jù)之間進(jìn)行選擇以產(chǎn)生高分辨率的輸出數(shù)據(jù)。14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括監(jiān)視所述數(shù)字化的被放大的輸入數(shù)據(jù)信號中的偏移量；和基于被監(jiān)視的偏移量控制所述輸入數(shù)據(jù)信號的偏移量。15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述輸出信號被處理以確定所述輸出信號的一個或多個特性，進(jìn)一步包含合并所述一個或多個特性；和將被合并的一個或多個特性發(fā)給總線接口單元用于在總線上輸送。16.—種處理來自流式細(xì)胞儀的多個數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述方法包含數(shù)字化所述數(shù)據(jù)以產(chǎn)生多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道；在處理器中并行處理所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道，所述處理器施行按照多個被選擇的時間延遲，將所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道中被選擇的單個的數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道延遲，以臨時使所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道對齊；通過將所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道與閾值進(jìn)行比較，從所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道生成信道觸發(fā)器；選擇所述信道觸發(fā)器的子集以幫助生成事件窗口信號；使用所述處理器中的可編程序邏輯以進(jìn)一步幫助生成所述事件窗口信號；從所述多個數(shù)字化數(shù)據(jù)的信道生成數(shù)字化的數(shù)據(jù)輸出信號；和使用所述事件窗口信號選擇所述數(shù)字化數(shù)據(jù)輸出信號。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述可編程邏輯包含査找表。18.—種同時處理多個輸入數(shù)據(jù)信號以提供高數(shù)據(jù)吞吐量的電子控制系統(tǒng)，其特征在于，包含多個模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于數(shù)字化所述多個輸入數(shù)據(jù)信號從而產(chǎn)生多個二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號；同時處理所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號的處理器，所述處理器包含臨時使所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號對齊的多個延遲電路；通過比較所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號與預(yù)定閾值生成信道觸發(fā)器的多個比較電路；從所述二進(jìn)制輸入數(shù)據(jù)信號生成二進(jìn)制輸出數(shù)據(jù)信號的檢測器電路；使用所述信道觸發(fā)器和可編程邏輯生成事件窗口信號的事件窗口生成器，所述事件窗口信號選擇所述二進(jìn)制輸出數(shù)據(jù)信號的子集。19.如權(quán)利要求18所述的電子控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯包含査找表。20.如權(quán)利要求18所述的電子控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電子流系統(tǒng)被用于流式細(xì)胞儀中。21.—種流式細(xì)胞儀，其特征在于，包含照射顆粒的光源；一個或多個光檢測器，所述光檢測器檢測由所述被照射的顆粒散射的光或來自所述被照射的顆粒的熒光作為經(jīng)檢測的光信號；放大所述經(jīng)檢測的光信號的模擬放大器；第一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將被放大的經(jīng)檢測的光信號數(shù)字化以生成第一被放大的數(shù)字化信號；第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將所述經(jīng)檢測的光信號數(shù)字化以生成數(shù)字化的經(jīng)檢測的光信號；數(shù)字放大器，放大所述數(shù)字化的經(jīng)檢測的光信號以生成第二被放大的數(shù)字化信號；和拼接電路，將所述第一放大的數(shù)字化信號和所述第二被放大的數(shù)字化信號組合以生成輸出信號，所述輸出信號用于得到所述顆粒的一個或多個特性。22.如權(quán)利要求21所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，進(jìn)一步包含偏移量電路，所述偏移量電路確定與第一被放大的數(shù)字化信號相關(guān)的偏移量，其中，在被所述模擬放大器放大或被所述第二模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化之前，被確定的偏移量被用于調(diào)整所述經(jīng)檢測的光信號。23.如權(quán)利要求21所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，所述拼接電路確定將被施加到所述第一被放大的數(shù)字化信號的第一系數(shù)，和將被施加到所述第二被放大的數(shù)字化信號的第二系數(shù)，并且將加權(quán)的第一和第二被放大的信號求和作為所述輸出信號。24.如權(quán)利要求23所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，通過參考存儲在存儲器中的表得到所述第一和第二系數(shù)。25.如權(quán)利要求23所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，通過執(zhí)行等式得到所述第一和第二系數(shù)。26.如權(quán)利要求21所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，進(jìn)一步包含用于比較所述第一和第二被放大的數(shù)字信號的比較電路，比較被用作至用于匹配所述第一和第二放大數(shù)字信號的增益電路的輸入。27.如權(quán)利要求26所述的流式細(xì)胞儀，其特征在于，所述比較電路是減法器。全文摘要揭示一種用于流式細(xì)胞儀的電子處理系統(tǒng)，該流式細(xì)胞儀使用在按照樣本基礎(chǔ)的樣本上以并行結(jié)構(gòu)處理數(shù)據(jù)的處理芯片并且提供高吞吐量的數(shù)據(jù)。此外，多增益線性放大器被使用，使用反饋路線匹配多增益線性放大器以提供具有高動態(tài)范圍的精確的數(shù)據(jù)和高分辨率數(shù)據(jù)。文檔編號G06F13/12GK101652764SQ200880009456公開日2010年2月17日申請日期2008年3月21日優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日發(fā)明者丹尼爾·N·?？怂?托馬斯·L·思拉舍申請人:貝克曼考爾特公司