解讀ARM7內(nèi)核微控制器LPC2148以太網(wǎng)接口電路

　　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(chǔ)器，片內(nèi)集成ADC、DAC轉(zhuǎn)換器，看門狗，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，2個(gè)UART，2個(gè)I2C還有SPI等多個(gè)總線接口，及USB2.0全速接口。方便擴(kuò)展USB接口、JTAG調(diào)試接口、觸摸屏，外擴(kuò)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(duì)簡(jiǎn)單，降低了開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的成本。芯片可以實(shí)現(xiàn)最高60MHz的工作頻率，有著較強(qiáng)的功能，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)μC/OS—II及人性化的人機(jī)界面的要求。本設(shè)計(jì)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(kāi)銷。ENC28J60 符合IEEE 802.3 的全部規(guī)范，采用了一系列包過(guò)濾機(jī)制以對(duì)傳入數(shù)據(jù)包進(jìn)行限制。 它還提供了一個(gè)內(nèi)部DMA 模塊，以實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)吞吐和硬件支持的IP校驗(yàn)和計(jì)算。 與主控制器的通信通過(guò)兩個(gè)中斷引腳和SPI 實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)10 Mb/s。兩個(gè)專用的引腳用于連接LED，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)狀態(tài)指示。

　　圖2 以太網(wǎng)接口電路圖

　　LED模塊采用了20個(gè)6種波長(zhǎng)的LED。多波長(zhǎng)的設(shè)計(jì)使得測(cè)量更有針對(duì)性，測(cè)量數(shù)據(jù)更有效。我們的設(shè)計(jì)能夠通過(guò)CCD測(cè)量的每個(gè)LED的亮度，然后由 LPC2148通過(guò)點(diǎn)校正功能控制通過(guò)LED電流的大小，從而使LED之間的亮度保持一致，進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。本設(shè)計(jì)使用的網(wǎng)絡(luò)芯片是帶SPI接口的獨(dú)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(jī)電源、CPLD、線陣CCD傳感器、運(yùn)算放大器和高精度AD轉(zhuǎn)換器。