我們都知道，當(dāng)今，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的使用已經(jīng)無(wú)處不在了。那么不論是那個(gè)行業(yè)，都少不了它們的應(yīng)用。所以，在這里，我們也會(huì)用到總線?？偩€之中，又有一個(gè)非常重要的協(xié)議——HART協(xié)議，這個(gè)也是我們今天主要為大家介紹的協(xié)議。

HART（Highway Addressable Remote Transducer），可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議，是美國(guó)Rosemen公司于1985年推出的一種用于現(xiàn)場(chǎng)智能儀表和控制室設(shè)備之間的通信協(xié)議。

HART裝置提供具有相對(duì)低的帶寬，適度響應(yīng)時(shí)間的通信，經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，HART技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)十分成熟，并已成為全球智能儀表的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HART協(xié)議采用基于Bell202標(biāo)準(zhǔn)的FSK頻移鍵控信號(hào)，在低頻的 4mA～20mA模擬信號(hào)上疊加幅度為0.5mA的音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行雙向數(shù)字通訊，數(shù)據(jù)傳輸率為1.2Mbps。由于FSK信號(hào)的平均值為0，不影響傳送給控制系統(tǒng)模擬信號(hào)的大小，保證了與現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的兼容性。

在HART協(xié)議通信中，主要的變量和控制信息由4mA～20mA傳送，在需要的情況下，另外的測(cè)量、過(guò)程參數(shù)、設(shè)備組態(tài)、校準(zhǔn)、診斷信息通過(guò)HART協(xié)議訪問(wèn)。

HART通信采用的是半雙工的通信方式。HART協(xié)議參考 ISO/OSI（開(kāi)放系統(tǒng)互連模型），采用了它的簡(jiǎn)化三層模型結(jié)構(gòu)，即***層物理層，第二層數(shù)據(jù)鏈路層和第七層應(yīng)用層。

***層：

物理層。規(guī)定了信號(hào)的傳輸方法、傳輸介質(zhì)，為了實(shí)現(xiàn)模擬通信和數(shù)字通信同時(shí)進(jìn)行而又互不干擾，HART協(xié)議采用頻移鍵控技術(shù) FSK，即在4mA～20mA模擬信號(hào)上迭加一個(gè)頻率信號(hào)，頻率信號(hào)采用 Be11202國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字信號(hào)的傳送波特率設(shè)定為 1200bps，1200Hz代表邏輯“0”，2200Hz代表邏輯“1”，信號(hào)幅值0.***。

通信介質(zhì)的選擇視傳輸距離長(zhǎng)短而定。通常采用雙絞同軸電纜作為傳輸介質(zhì)時(shí)，***傳輸距離可達(dá)到1500ｍ。線路總阻抗應(yīng)在230Ω～1100Ω。

第二層：

數(shù)據(jù)鏈路層。規(guī)定了HART幀的格式，實(shí)現(xiàn)建立、維護(hù)、終結(jié)鏈路通訊功能。HART協(xié)議根據(jù)冗余檢錯(cuò)碼信息，采用自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求發(fā)送機(jī)制，消除由于線路噪音或其他干擾引起的數(shù)據(jù)通訊出錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)傳送。

現(xiàn)場(chǎng)儀表要執(zhí)行HART指令，操作數(shù)必須合乎指定的大小。每個(gè)獨(dú)立的字符包括1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位和一個(gè)停止位。由于數(shù)據(jù)的有無(wú)和長(zhǎng)短并不恒定，所以HART數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度也是不一樣的，最長(zhǎng)的HART數(shù)據(jù)包含25個(gè)字節(jié)。

第三層：

應(yīng)用層。為HART命令集，用于實(shí)現(xiàn) HART指令。命令分為三類(lèi)，即通用命令、普通命令和專(zhuān)用命令。