在生化、医药、卫生、环保等领域，荧光分光光度计因其极高的分析灵敏度和准确性，成为痕量高分子化合物、生物物质检测的最佳分析仪器。采用荧光分光光度计进行定性定量分析，不破坏样品的理化特性，分析速度快，精度高，费用低廉，且不污染环境。本文首先介绍了光谱仪器的发展过程，叙述了荧光分光光度计的基本原理和仪器结构。通过对比分析各类相关产品的结构与性能，提出了多芯片协同工作的仪器测量控制系统整体设计方案。设计了仪器的光学系统和硬件控制系统，完成了仪器的下位机程序和上位机软件，最后对仪器的性能进行了初步的测试。本文的主要工作为：1.根据荧光分光光度计的使用要求，给出了一种实用的仪器结构，该结构紧凑合理，减小了光学系统中的杂散光和噪声干扰，提高了测量系统的准确性；2.在比较各种电子控制方法的基础上，提出了基于混合信号系统级芯片C8051F系列的多芯片体系结构。这种体系结构改变了以往一个芯片控制多个功能模块的模式，使各模块之间的干扰达到最小，提高了测量的速度和精度；3.以多芯片体系结构为核心，设计了仪器的各功能模块的硬件电路，利用示波器、逻辑分析仪等手段测试了各模块的性能；4.以C8051F系列芯片为下位机，利用Keil uVision2编写了控制程序，以PC机为上位机，利用Microsoft Visual Basic6.0开发了上位机软件。测试并验证了包括硬件控制系统在内的整体系统可行性。