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2、hart协议的三类命令

hart通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。hart规定了一系列命令，按命令方式工作。它有三类命令，第一类称为通用命令，这是所有设备都理解、都执行的命令；第二类称为一般行为命令，所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现，这类命令包括较常用的现场设备的功能库；第三类称为特殊设备命令，以便于工作在某些设备中实现特殊功能，这类命令既可以在基金会中开放使用，又可以为开发此命令的公司所*有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。

3、hart协议的优点

①hart采用统一的设备描述语言ddl

现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由hart基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用ddl技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发**接口。但由于这种模拟数字混号制，导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。hart能利用总线供电，可满足本质安全防爆要求，并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设标的双主设备系统。

②hart协议可以双向传送数字信息

采用模拟量信号只能单向传送情息，要么是从设备到主机(输入)，要么是从主机到设备(输出)。而采用hart协议可以双向传送数字信息。这突破了以往传统仪表只能从主机接收控制情的方式-比如阀门控制，也可以向主机传递阀门中的信息状态。同样，以往只能把过程变量发送给监控计算机，现在也可以接收诸如组态设置之类的信息。

③传输信息量大

传统的模拟量和离散量设备只能以单过程变量方式通信-因而很难找到一种简便的方式判定发送的信息是否有效。采用hart不但可以获取过程变址，还可以获得其他类型的信息。毎个hart设备中包括35-40个标准信息项，比如设备状态、诊断报警、过程变量、单位、回路电流、百分比范围、生产商、设备标签，其他的信息还包括：主机以数字方式查询hart设备，并告知设备的设置是否正确，运行是否正常。该功能可免除大多数的日常检验工作，并有助于在故障导致重大问题之前发现过程故障。

④支持多变量处理

数字通信模式下，一对电缆可以处理多个变量。例如，一个变送器可以处理多个传感器的输入。在一个报文中能处理4个过程变量。在任一现场仪表中，hart协议支持256个过程变量。

⑤基金会管理

采用hart时，用户不会受制于某个特定的供应商或地方“标准”。这是由于hart技术并不属于某一家公司，也不受一个国家或标准实体单位的控制。实际上，该技术由不受约束的非盈利性单位hart通信基金会管理。

⑥应用广泛

就过程工业而言，hart是目前世界上广泛采用的协议。可以从不同供应商那里获取近几百种采用hart技术的产品。产品种类的齐全意味着hart产品几乎能够满足所有过程应用场合的需要，并且还可以从多个经销商产品中选择较适合的一款。

⑦完全可互操作性

完全可互操作性意味着无论是哪个供应商的hart兼容产品和主系统都可以协同工作。与hart设备实现兼容，一些主系统采用统一表示的指令，更进一步的系统则采用设备描述以理解所有hart信息。

can是controller area network的缩写（以下简称can），是iso国际标准化的串行通信协议，can总线是基于osi模型的。本文简介can总线的结构、优点和应用，帮助大家对can总线技术有个初步的了解。

在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、的要求，各种各样的控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个lan，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国商博世公司开发出面向汽车的can通信协议。此后，can通过is011898及is011519进行了标准化，can现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

1、can总线的结构

can总线的物理层是将ecu(electronic control unit-电子控制单元，又称“行车”、“车载电脑”等)连接至总线的驱动电路。ecu的总数将受限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码/解码、位定时和同步的实施标准。

理论上,can总线上的节点数几乎不受限制，可达到2000个，实际上受电气特性的限制，较多只能接100多个节点。

can的数据链路层是其核心内容，其中逻辑链路控制(loagie bbbb control，llc)完成过滤、过载通知和管理恢复等功能，媒体访问控制(medium access control，mac)子层完成数据打包/解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。这些功能都是围绕信息帧传送过程展开的。

2、can总线的优点

①can为多主方式工作，网络上任一节点均可在任一时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从。

②在报文标识符上，can上的节点分成不同的**级，可满足不同的实时需要，**级高的数据较多可在134μs内得到传输。

③can采用非破坏总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息发生冲突时，**级较低的节点会主动退出发送，而较高**级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况(以太网则可能)。

④can节点只需要通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。

⑤can的直接通信距离较远可达10km(速率5kbps以下)通信速率较高可达1mbps(此时通信距离较长为40m)。

⑥can上的节点数取决于总线驱动电路，目前可达110个。标准帧报文标识符有11位、扩展帧的报文标识符(29位)的个数几乎不受限制。

⑦报文采用短帧结构、传输时间短，受干扰概率低，保了数据出错率极低。

⑧can的每帧信息都有crc校验及其他检错措施，具有极好的检错效果。

⑨can通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。

⑩can节点在错误严重的情况下可自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。

3、can总线的应用

现在can的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，是当今自动化领域技术发展的热点之一、被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的提供了强有力的技术支持。