ARM處理器LPC2210在腦血氧監測儀中的應用

系統電源電路如圖2所示。220V市電輸入后經過B1單相橋式整流,再由三端穩壓器件U1和U2穩壓,分別產生+5V和-5V電壓,給探頭集成電路和集成運放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,內核及片內外設供電電源為1.8V,因此在+5V后面再使用低壓差電源芯片穩壓輸出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,其特點為輸出電流大,輸出電壓精度高。

本系統的復位電路使用了SP708S,由于在進行JTAG調試時nRST和nTRST可由JTAG仿真器控制復位,因此使用了三態緩沖門74HC125進行驅動,如圖3所示。系統時鐘電路采用了外部11.0592MHz晶振,使串口波特率更精確,同時能夠支持LPC2210片內PLL功能,用1M電阻R45并接到晶振兩端,使系統容易起振。JTAG接口電路采用了ARM公司提出的標準20腳JTAG仿真調試接口,其信號的定義與LPC2210的連接電路如圖3所示。根據LPC2210的應用手冊說明,在RTCK引腳接一個4.7K的下拉電阻,使系統復位后,LPC2210內部的JTAG接口使能,這樣就可以直接進行JTAG仿真調試了。本系統擴展了4MbSRAM(IS6ILV25616AL)和16MbFLASH(SST39VF160)。為了方便程序調試和固化, 使用了Bank0和Bank1的地址空間,可以通過跳線將LPC2210的CS0和CS1分別分配給SRAM或者FLASH。程序調試時,分配SRAM為Bank0地址;最終代碼固化到FLASH時,分配FLASH為Bank0地址。

由于系統是3.3V系統,所以使用了SP3232E進行RS232電平轉換。SP3232E是3V工作電源的RS232轉換芯片,接收端和發送端分別接到LPC2210的P0.0_TxD0和P0.1_RxD0口。本系統具有16個按鍵,用于菜單選擇,輸入病人的信息等功能。系統使用了I2C接口的鍵盤驅動芯片ZLG7290,ZLG7290是一款功能強大的鍵盤驅動芯片,最多可支持64個鍵盤。

本系統采用點陣圖形液晶模塊接口電路,可以直接與T6963C液晶驅動模塊連接使用。系統采用8位總線方式,液晶模塊沒有地址總線,顯示地址和顯示數據地址均通過DB0～DB7實現。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控制模塊處理數據命令,并且可以利用LPC2210的16位總線方式操作圖形液晶模塊(高8位數據被忽略)。模塊片選信號CE由LPC2210的A22和外部存儲器Bank3片選CS3相或后得到,當A22和nCS3同時為0時,模塊被選中。LCM接口電路如圖4所示。

本系統設計了以RTL8019AS芯片為核心的以太網接口電路,其電路原理圖如圖5所示。由于LPC2210是開放式總線,所以電路設計為16位總線方式對RTL8019AS進行訪問,數據總線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的外部存儲器Bank3片選CS3相連,當SA8為1,SA5為0時,選中RTL8019AS。其它引腳的連接方法可參考RTL8019AS的應用手冊。