Hardware/Software Co-Design and Optimization for Cyberphysical Integration in Digital Microfluidic Biochips

این کتاب چارچوب جامعی را برای طراحی مشترک سخت افزار/نرم افزار، بهینه سازی، و استفاده از سیستم های میکروسیال دیجیتال قوی، کم هزینه و سایبرفیزیکی توضیح می دهد. خوانندگانی که پیشینه ای در اتوماسیون طراحی الکترونیکی دارند، این کتاب را مرجع ارزشمندی برای استفاده از تکنیک های مرسوم VLSI CAD برای فناوری های نوظهور، به عنوان مثال، تراشه های زیستی یا bioMEMS می دانند. خوانندگان جامعه طراحی مدار/سیستم از روش‌های ارائه شده برای گسترش تکنیک‌های طراحی و آزمایش از میکروالکترونیک به میکروسیستم‌های با فناوری ترکیبی بهره‌مند خواهند شد. برای خوانندگان از حوزه میکروسیال، این کتاب یک طراحی جدید و استراتژی توسعه برای تراشه‌های زیستی مبتنی بر میکروسیال‌های فیزیکی سایبری مناسب برای کاربردهای سنجش زیستی در مقیاس بزرگ ارائه می‌کند.

• رویکردی دگرگون‌کننده و «سایبریفیزیکی» را برای دستیابی به روش‌های بسته ارائه می‌کند. عملکرد بیوچیپ مبتنی بر بازخورد حسگر و حلقه تحت کنترل برنامه؛
• یک تکنیک پیکربندی مجدد سیستم «آگاه فیزیکی» را ارائه می‌کند که از داده‌های حسگر در نقاط بازرسی میانی برای پیکربندی مجدد به صورت پویا تراشه‌های زیستی استفاده می‌کند؛
• خوانندگان را قادر می‌سازد تا ساختار تراشه‌های زیستی را ساده کنند. ، در حالی که استفاده «عمومی» از تراشه‌های زیستی میکروسیال دیجیتال را برای طیف وسیع‌تری از کاربردها تسهیل می‌کند.

This book describes a comprehensive framework for hardware/software co-design, optimization, and use of robust, low-cost, and cyberphysical digital microfluidic systems. Readers with a background in electronic design automation will find this book to be a valuable reference for leveraging conventional VLSI CAD techniques for emerging technologies, e.g., biochips or bioMEMS. Readers from the circuit/system design community will benefit from methods presented to extend design and testing techniques from microelectronics to mixed-technology microsystems. For readers from the microfluidics domain, this book presents a new design and development strategy for cyberphysical microfluidics-based biochips suitable for large-scale bioassay applications.

• Takes a transformative, “cyberphysical” approach towards achieving closed-loop and sensor feedback-driven biochip operation under program control;
• Presents a “physically-aware” system reconfiguration technique that uses sensor data at intermediate checkpoints to dynamically reconfigure biochips;
• Enables readers to simplify the structure of biochips, while facilitating the “general-purpose” use of digital microfluidic biochips for a wider range of applications.