文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211551
中文引用格式: 張立國,李福昆,嚴偉,等. HART調制解調芯片高速通信接口設計[J].電子技術應用,2022,48(4):6-11.
英文引用格式: Zhang Liguo,Li Fukun,Yan Wei,et al. Interface design of HART modulation and demodulation chip[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(4):6-11.
0 引言
芯片產業是制造業的上游,被稱為“工業糧食”,是制造業必不可少的核心技術[1]。我國目前正大力進行制造轉型,促進高端制造業的發展,在這個過程中芯片產業成為極其重要的環節。隨著物聯網互聯網的發展,通信技術也迎來了科技變革,通信技術以移動接入、實時通信、寬帶傳輸、泛在計算、傳感互聯等技術表現形式成為大力發展的一個技術領域[2]。
在現代化工廠中,HART(Highway Addressable Remote Transducer,可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議)轉置提供具有相對低的帶寬,適度響應時間的通信[3],經過10多年的發展,HART技術在國內外已經十分成熟,并已成為全球智能儀表的工業標準[3]。但在工業以太網與工業物聯網的大背景下,傳統的HART儀器儀表與HART傳統芯片面臨著變革與挑戰,目前HART協議芯片存在設計種類單一、結構簡單、所支持的設備和CPU控制設備類型有所局限、傳輸速率低下等情況,主要面臨著以下挑戰:
(1)傳統HART芯片單一對應HART儀器儀表與單一CPU控制端,在大型廠間內布線數量大,成本高[4-5]。
(2)傳統的HART芯片無時間同步機制,數據延遲不可控。
(3)傳統HART芯片一個CPU對應一個HART芯片,只對所控制的設備進行數據讀寫單一過程,智能儀表運行時與控制系統的互動有待提高,智能儀表間缺乏互操作[6-7]。
針對上述問題,本文提供一種新型的可互聯HART通信協議芯片的架構。
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作者信息:
張立國1,李福昆1,嚴 偉2,劉 強1,王雪迪1
(1.燕山大學 電氣工程學院,河北 秦皇島066000;2.北京大學 軟件與微電子學院,北京100871)