基于三線制壓力變送器HART接口通信的軟件流程

上海自動(dòng)化儀表四廠的壓力變送器HART接口通信的軟件流程，可以分成數(shù)據(jù)接收、命令處理、數(shù)據(jù)發(fā)送3個(gè)階段。數(shù)據(jù)接收階段，是對(duì)AD5700解調(diào)的串口數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，有兩種方式：

先接收整幀的數(shù)據(jù)并保存，再進(jìn)行后續(xù)處理；

（2）每接收一個(gè)字節(jié)就進(jìn)行相應(yīng)處理，處理成功再保存。由于HART一個(gè)字節(jié)的時(shí)間大約10ms，時(shí)間較長(zhǎng)，故采用第2種方式效率會(huì)高很多。串口每接收一個(gè)字節(jié)的中斷處理流程如圖3所示，先判斷CD載波檢測(cè)是否有效，再根據(jù)標(biāo)志“當(dāng)前狀態(tài)”判斷，“空閑”表示可以對(duì)該字節(jié)進(jìn)行處理，否則表示正在處理前一條命令而需忽略此時(shí)的信號(hào)。

根據(jù)HART鏈路層規(guī)定，同一幀的字節(jié)與字節(jié)之間時(shí)間不能超過10ms，超過10ms則認(rèn)為是下一幀數(shù)據(jù)，即切換“字節(jié)類型”為“前導(dǎo)符”。之后根據(jù)HART協(xié)議幀的格式，通過標(biāo)志“字節(jié)類型”來選擇壓力變送器當(dāng)前串口字節(jié)數(shù)據(jù)的處理方式。

例如，標(biāo)志“字節(jié)類型”為“前導(dǎo)符”，那么串口接收的非常好個(gè)字節(jié)送入“前導(dǎo)符”處理方式，若該字節(jié)為0xFF，進(jìn)行計(jì)數(shù)，繼續(xù)接收下個(gè)字節(jié)進(jìn)行相同處理，直到出現(xiàn)界定符0x02和0x82字節(jié)，且此時(shí)0xFF的個(gè)數(shù)為2~20個(gè)，則切換“字節(jié)類型”為“地址”，以便下一個(gè)字節(jié)按照“地址”處理方式，期間任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)幀格式不匹配時(shí)，就切換“字節(jié)類型”為“前導(dǎo)符”。這樣能保證壓力變送器每接收的一幀數(shù)據(jù)是基本正確的。命令處理階段，如圖4所示，標(biāo)志“當(dāng)前狀態(tài)”為“接收完成”，表示一幀數(shù)據(jù)已經(jīng)被完整接收，然后依次進(jìn)行校驗(yàn)，命令處理和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，非常后組建響應(yīng)幀并準(zhǔn)備發(fā)送，期間任何一步出現(xiàn)錯(cuò)誤，都應(yīng)當(dāng)組建相應(yīng)的錯(cuò)誤幀數(shù)據(jù)以通知主機(jī)。

另外根據(jù)HART鏈路層規(guī)定，主機(jī)請(qǐng)求之后，必須在255ms之內(nèi)從機(jī)應(yīng)答，所以整個(gè)命令處理階段必須限制在該時(shí)間內(nèi)。之后切換HART芯片進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)，上海自動(dòng)化儀表四廠將已經(jīng)組建好的響應(yīng)幀或錯(cuò)誤幀送入串口發(fā)送即可，發(fā)送完后將標(biāo)志“當(dāng)前狀態(tài)”切換為“空閑”，以便從壓力變送器進(jìn)入接收等待狀態(tài)。