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1、HT2012HART_Modem在HART协议中的应用2001年第2期工业仪表与自动化装置?63?HT2012HARTModem在HART协议中的应用蔡立虹,庞彦斌(北京化工大学,北京100029)R○ [摘 要] 本文介绍了SMAR公司的HT2012HART○Modem芯片的特点与功能以及在HARTR协议物理层中的应用[关键词] HART协议;物理层;调制解调器[中图分类号]TP915104 [文献标识码]B [文章编号]100020682(2001)TheapplicationoftheHT2012○t
2、oRCAILi2hong,PANG2(BeijingChemicalIndustry,) Abstract:ThispaperpresentstheSmarHT2012HART○ModemandalsodescribesthechiptolayeroftheHARTprotocol. Keylayer;ModemR1 引 言 HART协议HART是高速可寻址远程传感器(HighwayAd2dressableRemoteTransducer)的缩写,是由美国Rose2mount公司开发的一种现场通信协议,
3、用于智能化压力、温度、物位、流量、密度及分析仪表与控制系统间的数据传输。HART协议以国际标准组织ISO的开放性系统互连模型为参照,使用OSI的物理层、数据链路层和应用层3层。其特点是既保持4～20mA模拟信号的工业标准,又实现了以数字形式传输过程和变送器数据的功能。信标准的频移键控技术。频移键控技术要求连续的相位传输,通信速率为1200bit/s。其中高频正弦物理信号1200Hz代表逻辑“1”,2200Hz代表逻辑“0”,能够叠加在4～20mA直流信号上同时传输。Bell202的信号如图1—1所示。由于正弦
4、信号的平均值为0,因此HART信号不会影响4～20mA直流信号的平均值,使HART通讯信号和4～20mA直流信号并存而不相互干扰。HT2012芯片的作用就是允许用户在微处理器与模拟控制过程回路之间通过HT2012MODEM集成电路来实现HART信号的调制与解调过程。2 HT2012芯片特点图1—1 Bell202信号叠加在模拟信号上传输 HART协议物理层的工作原理基于Bell202通 收稿日期:2000203230 作者简介:蔡立虹(19722),女,江西南昌人,硕士;研究方向:智能仪表与自动化控制。
5、图2—1 HT2012功能块?64?工业仪表与自动化装置 2001年第2期 HT2012是SMAR公司生产的一种半双工的MODEM,主要包含4个功能块:时钟,解调器,调制器和载波监测器,如图2—1所示。其传输速率为1200bit/s。HT2012的工作频率为1200Hz(逻辑1)和2200Hz(逻辑0)。HT2012的特性如下:为1200Hz或2200Hz的方波,从HT2012的OTXA调制器输出信号端口输出,最后送到整形输出电路上,至此完成了HART信号的调制过程。HT2012引脚功能如下:3INRTS:
6、发送/接收受控信号(RequestToSend)。当CPU引脚输出为高电平时HT2012为调制状态,当CPU引脚输出为低电平时HT2012为解调状态。3OCD:载波监听信号(CarrierDetect)。频率在1200～2200Hz的信号引起OCD变为低电平。当载波监听OCD,为高电。:Analog)。接z的方波信号,是HT2012。3OTXA:调制器输出信号(TransmitAnalog)。提供FSK标准的1200Hz(1)和2200Hz(0)方波输出。当INRTS信号为低电平时有效。当INRTS信号为高电
7、平时保持高阻状态。OTXA是HT2012发送HART信号的端口。3ITXD:调制器输入信号(TransmitDigital)。接收输入数据(逻辑0或1)用于OTXA调制器输出信号的载波输出调制。ITXD与CPU的串口输出端TXD相连。3ORXD:解调器输出信号(ReceiveDigital)。提供逻辑1(对应于IRXA的1200Hz方波信号)和逻辑0(对应于IRXA的2200Hz方波信号)。只有当IN2RTS信号为高电平时,HT2012才为解调状态。ORXD与CPU的串口输入端RXD相连。3工作在Bell20
8、2标准下,通信速率为1200bit/s3工作频率为1200～2200Hzμ3低功耗(最大为40A)3载波监听功能3采用频移键控技术(FSK)31200波特率的接收和发送频率33～5V的工作电压3与CMOS和TTL电路相兼容3最优的本安特征3使用CMOS技术制造316针或3 HT2012 SMAR公司的HT2012(HART○Modem)是工作在RBell202标准下采用FSK技术的CMOS低功耗调
