ARM處理器LPC2210在腦血氧監(jiān)測(cè)儀中的應(yīng)用

系統(tǒng)電源電路如圖2所示。220V市電輸入后經(jīng)過(guò)B1單相橋式整流,再由三端穩(wěn)壓器件U1和U2穩(wěn)壓,分別產(chǎn)生+5V和-5V電壓,給探頭集成電路和集成運(yùn)放LM324供電。由于LPC2210微控制器要使用兩組電源,I／O供電電源為3.3V,內(nèi)核及片內(nèi)外設(shè)供電電源為1.8V,因此在+5V后面再使用低壓差電源芯片穩(wěn)壓輸出3.3V和1.8V電壓,低壓差電源芯片U11、U12采用了SPX1117M3-1.8和SPX1117M3-3.3,其特點(diǎn)為輸出電流大,輸出電壓精度高。

本系統(tǒng)的復(fù)位電路使用了SP708S,由于在進(jìn)行JTAG調(diào)試時(shí)nRST和nTRST可由JTAG仿真器控制復(fù)位,因此使用了三態(tài)緩沖門74HC125進(jìn)行驅(qū)動(dòng),如圖3所示。系統(tǒng)時(shí)鐘電路采用了外部11.0592MHz晶振,使串口波特率更精確,同時(shí)能夠支持LPC2210片內(nèi)PLL功能,用1M電阻R45并接到晶振兩端,使系統(tǒng)容易起振。JTAG接口電路采用了ARM公司提出的標(biāo)準(zhǔn)20腳JTAG仿真調(diào)試接口,其信號(hào)的定義與LPC2210的連接電路如圖3所示。根據(jù)LPC2210的應(yīng)用手冊(cè)說(shuō)明,在RTCK引腳接一個(gè)4.7K的下拉電阻,使系統(tǒng)復(fù)位后,LPC2210內(nèi)部的JTAG接口使能,這樣就可以直接進(jìn)行JTAG仿真調(diào)試了。本系統(tǒng)擴(kuò)展了4MbSRAM(IS6ILV25616AL)和16MbFLASH(SST39VF160)。為了方便程序調(diào)試和固化, 使用了Bank0和Bank1的地址空間,可以通過(guò)跳線將LPC2210的CS0和CS1分別分配給SRAM或者FLASH。程序調(diào)試時(shí),分配SRAM為Bank0地址;最終代碼固化到FLASH時(shí),分配FLASH為Bank0地址。

由于系統(tǒng)是3.3V系統(tǒng),所以使用了SP3232E進(jìn)行RS232電平轉(zhuǎn)換。SP3232E是3V工作電源的RS232轉(zhuǎn)換芯片,接收端和發(fā)送端分別接到LPC2210的P0.0_TxD0和P0.1_RxD0口。本系統(tǒng)具有16個(gè)按鍵,用于菜單選擇,輸入病人的信息等功能。系統(tǒng)使用了I2C接口的鍵盤驅(qū)動(dòng)芯片ZLG7290,ZLG7290是一款功能強(qiáng)大的鍵盤驅(qū)動(dòng)芯片,最多可支持64個(gè)鍵盤。

本系統(tǒng)采用點(diǎn)陣圖形液晶模塊接口電路,可以直接與T6963C液晶驅(qū)動(dòng)模塊連接使用。系統(tǒng)采用8位總線方式,液晶模塊沒(méi)有地址總線,顯示地址和顯示數(shù)據(jù)地址均通過(guò)DB0～DB7實(shí)現(xiàn)。模塊的工作電壓是5V,而LPC2210的I／O電壓為3.3V,所以在總線上串接470的保護(hù)電阻。讓圖形液晶模塊的C／D與A1連接,使用A1控制模塊處理數(shù)據(jù)命令,并且可以利用LPC2210的16位總線方式操作圖形液晶模塊(高8位數(shù)據(jù)被忽略)。模塊片選信號(hào)CE由LPC2210的A22和外部存儲(chǔ)器Bank3片選CS3相或后得到,當(dāng)A22和nCS3同時(shí)為0時(shí),模塊被選中。LCM接口電路如圖4所示。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以RTL8019AS芯片為核心的以太網(wǎng)接口電路,其電路原理圖如圖5所示。由于LPC2210是開放式總線,所以電路設(shè)計(jì)為16位總線方式對(duì)RTL8019AS進(jìn)行訪問(wèn),數(shù)據(jù)總線D0～D15與芯片SD0～SD15連接。由于RTL8019AS的工作電壓是5V,而LPC2210的I／O電壓為3.3V,所以在總線上串接470Ω的保護(hù)電阻。RTL8019AS工作在跳線模式,基地址為0x300H,所以電路上SA6、SA7、SA10～SA19均接地,SA9接電源。SA8與地址總線A22相連,SA5與LPC2210的外部存儲(chǔ)器Bank3片選CS3相連,當(dāng)SA8為1,SA5為0時(shí),選中RTL8019AS。其它引腳的連接方法可參考RTL8019AS的應(yīng)用手冊(cè)。