基于A(yíng)5191HRT和AD421的HART協(xié)議通信模塊的設計與實(shí)現
加入技術(shù)交流群
其中Loop+和Loop-分別是電流環(huán)路的兩個(gè)端口；從MCU輸入DAC的數字碼是通過(guò)三線(xiàn)接口實(shí)現的，分別是時(shí)鐘線(xiàn)CLOCK、數據線(xiàn)DATA和鎖存線(xiàn)LATCH。
HART協(xié)議通信模塊的軟件設計包括AD421的控制和HART通信協(xié)議的軟件程序設計。前者較為簡(jiǎn)單，后者包括HART協(xié)議數據鏈路層和應用層的軟件設計，是整個(gè)模塊軟件設計的主體和關(guān)鍵。
HART協(xié)議通信模塊的通信過(guò)程首先由主機（上位機）發(fā)送命令幀發(fā)起，現場(chǎng)儀表作為從設備使用中斷調用子程序的方法完成接收和應答?，F場(chǎng)儀表在上電或看門(mén)狗復位后，主程序首先對HART協(xié)議通信模塊進(jìn)行初始化，例如設定UART的工作方式、串行通信波特率、數據幀格式、清通信緩沖區、開(kāi)中斷等，之后將其設置為等待狀態(tài)。上位機發(fā)送命令時(shí)，A5191HRT的載波檢測輸出OCD變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)UART中斷，程序進(jìn)入接收過(guò)程。MCU完成主機命令的接收、解釋并執行相應的操作后，按一定格式生成應答幀并送入發(fā)送緩沖區，完成發(fā)送后再次將HART協(xié)議通信模塊設置為等待狀態(tài)。圖6為HART協(xié)議通信模塊接收主機幀、回復應答幀的程序流程圖。
HART協(xié)議通信模塊通過(guò)上圖所示的中斷調用子程序的方法，完成現場(chǎng)儀表和主機之間的通信，可以使主機完成對現場(chǎng)儀表的工作參數設置、測量結果讀取、儀表檢測等工作。
結論
實(shí)踐證明，上述的HART協(xié)議通信模塊的實(shí)現方法切實(shí)可行，具有電路設計簡(jiǎn)單、工作可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的參考價(jià)值和實(shí)用性。HART技術(shù)在國外已經(jīng)很成熟，并以其自身突出的優(yōu)點(diǎn)而成為智能控制領(lǐng)域中應用最廣泛的現場(chǎng)通信協(xié)議，在今后的很長(cháng)一段時(shí)期內，HART技術(shù)將在我國現場(chǎng)儀表的智能化改造和研制中發(fā)揮重要的作用。
評論