嵌入式主控模塊采用了基于ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2148，集成度非常高。內(nèi)嵌40kB的片內(nèi)靜態(tài)RAM和512kB的片內(nèi)Flash存儲器，片內(nèi)集成ADC、DAC轉(zhuǎn)換器，看門狗，實時時鐘RTC，2個UART，2個I2C還有SPI等多個總線接口，及USB2.0全速接口。方便擴展USB接口、JTAG調(diào)試接口、觸摸屏，外擴芯片少，而且采用超小的LQFP64封裝，使得儀器的微型化得到了保證。而且電路相對簡單，降低了開發(fā)和生產(chǎn)的成本。芯片可以實現(xiàn)最高60MHz的工作頻率，有著較強的功能，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)μC/OS—II及人性化的人機界面的要求。本設(shè)計中  LPC2148所有的接口都有使用。

　　以太網(wǎng)接口部分采用了具有SPI接口的集成MAC 和10 BASE-T PHY的ENC28J60。大大地減小了主控制器I/O口的開銷。ENC28J60  符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范，采用了一系列包過濾機制以對傳入數(shù)據(jù)包進行限制。 它還提供了一個內(nèi)部DMA  模塊，以實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐和硬件支持的IP校驗和計算。 與主控制器的通信通過兩個中斷引腳和SPI 實現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達10  Mb/s。兩個專用的引腳用于連接LED，進行網(wǎng)絡(luò)活動狀態(tài)指示。

　　圖2 以太網(wǎng)接口電路圖

　　LED模塊采用了20個6種波長的LED。多波長的設(shè)計使得測量更有針對性，測量數(shù)據(jù)更有效。我們的設(shè)計能夠通過CCD測量的每個LED的亮度，然后由  LPC2148通過點校正功能控制通過LED電流的大小，從而使LED之間的亮度保持一致，進一步提高測量的準確性。本設(shè)計使用的網(wǎng)絡(luò)芯片是帶SPI接口的獨立以太網(wǎng)控制器，占用MCU的I/O口較少。CCD模塊主要包括整機電源、CPLD、線陣CCD傳感器、運算放大器和高精度AD轉(zhuǎn)換器。