隨著 微 電 子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來越微型化，集成化，自動化，低廉化，進而推動著其它許多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別進人21世紀以來，生物技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合，成為高科技領(lǐng)域的研究熱點。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系統(tǒng)”〔’〕(microto talan alysissy stems，即ptTAS)，通俗地稱為“建在芯片上的實驗室”(Lab on a chip)或簡稱芯片實驗室(Lab chip)，主要組成部分為電泳芯片，同時是進樣，分離和檢測為一體的微型裝置，其在電泳實驗中的高效檢測性能為生物化學分析儀器發(fā)展提供了一種借鑒。p.TAS廣泛應用于生物醫(yī)學、環(huán)境檢測、食品衛(wèi)生、科學以及國防等眾多領(lǐng)域。目前 應 用 的大多為多通道的毛細管電泳芯片，這也是芯片發(fā)展的一個必然趨勢。這不僅對電泳芯片本身的設(shè)計和制作提出了更高的要求，也對傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。考慮成本，集成度，控制能力以及可靠性方面的因素，本系統(tǒng)采用單片機作為實時數(shù)據(jù)處理、控制以及通訊的硬件平臺。如果系統(tǒng)中既有實時的通信任務，同時又有其他實時任務，采用一個廉價的單片機，資源會比較緊張，不僅實現(xiàn)困難，結(jié)構(gòu)復雜，而且效果可能不滿意。而采用高性能的處理器，又浪費了其有效資源，所以本系統(tǒng)采用兩個MCU協(xié)同工作，以并行/分布式多機的思想，構(gòu)成了電泳芯 片核心的雙單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
微全 分 析 系 統(tǒng) 進行的多項實時任務，可以劃分為以下 幾個模塊:①采集模塊。負責對外圍檢驗設(shè)備進行控 制以及對傳送過來的信號進行采集和分析;②交互模 塊。通過液晶顯示，鍵盤掃描，以及打印等實現(xiàn)實驗人 員對前端采集電路的交互操作;③雙單片機控制和通 信模塊。協(xié)調(diào)雙單片機之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令傳輸 ;④網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。其中一個單片機通過以太網(wǎng)發(fā)送接 收數(shù)據(jù)到上位機。本文提出一種實時多任務的雙單片 機控制和通信系統(tǒng)[31的設(shè)計，一個MCU基于TCP /IP網(wǎng)絡(luò)模塊的實現(xiàn)。