设计应用

HART调制解调芯片高速通信接口设计

作者:张立国1,李福昆1,严 伟2,刘 强1,王雪迪1
发布日期:2022-04-02
来源:2022年电子技术应用第4期

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    芯片产业是制造业的上游,被称为“工业粮食”,是制造业必不可少的核心技术[1]。我国目前正大力进行制造转型,促进高端制造业的发展,在这个过程中芯片产业成为极其重要的环节。随着物联网互联网的发展,通信技术也迎来了科技变革,通信技术以移动接入、实时通信、宽带传输、泛在计算、传感互联等技术表现形式成为大力发展的一个技术领域[2]

    在现代化工厂中,HART(Highway Addressable Remote Transducer,可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)转置提供具有相对低的带宽,适度响应时间的通信[3],经过10多年的发展,HART技术在国内外已经十分成熟,并已成为全球智能仪表的工业标准[3]。但在工业以太网与工业物联网的大背景下,传统的HART仪器仪表与HART传统芯片面临着变革与挑战,目前HART协议芯片存在设计种类单一、结构简单、所支持的设备和CPU控制设备类型有所局限、传输速率低下等情况,主要面临着以下挑战:

    (1)传统HART芯片单一对应HART仪器仪表与单一CPU控制端,在大型厂间内布线数量大,成本高[4-5]

    (2)传统的HART芯片无时间同步机制,数据延迟不可控。

    (3)传统HART芯片一个CPU对应一个HART芯片,只对所控制的设备进行数据读写单一过程,智能仪表运行时与控制系统的互动有待提高,智能仪表间缺乏互操作[6-7]

    针对上述问题,本文提供一种新型的可互联HART通信协议芯片的架构。




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作者信息:

张立国1,李福昆1,严  伟2,刘  强1,王雪迪1

(1.燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛066000;2.北京大学 软件与微电子学院,北京100871)




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