如何加速开发国内的智能化仪表是行业内必须考虑的一件事
发表时间：2023-10-23 13:01:57
文章来源：炫佑科技
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如何加速开发国内的智能化仪表是行业内必须考虑的一件事
1、采用什么专用芯片？
目前，国际国内智能仪表应用数量*多的是HART，占40%，其次是FFH1和PA自动化软件开发，占10%，其余模拟仪表占50%。 改造目标是针对这部分仪表，开发的产品要兼顾HART和两种总线。
开发内容主要涉及现场总线通信芯片和仪表智能模板。 这两部分可以单独生产，也可以组合生产。 开发过程中使用的工具是开发套件和源代码，初步完成后将经过国际相关单位的测试和认证。
智能公交仪表的开发对数字化、计算机和网络技术要求较高，国内企业大多不希望初期投资过高。 另外，开发过程需要首先获得必要的资质并获得相应的标准。 这些条件阻碍了国内厂商的发展步伐。
我国“九五”、“十五”期间，科技部、国家发改委立项资助研制工作如何加速开发国内的智能化仪表是行业内必须考虑的一件事，在中科院沉阳自动化研究所取得成功科学和其他单位。 国内企业后续的发展应该采取合作的形式。 减少开发时间并开发更多产品。
2、芯片品种开发
根据市场需要，目前有适用于FF H1和PA总线产品的专用芯片和适用于HART总线产品的专用芯片。 他们各自的特点是：
1、专用芯片
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第620章 620
图1：典型应用电路
采用低速总线31./S数据传输速率，曼彻斯特编码，具有线路极性自动识别和纠错功能，44脚QFP封装； 适应大多数微处理器接口，内嵌4K BYTE RAM单元，可存储总线消息； 提供DMA控制器和总线仲裁器，实现总线数据的高效发送和接收； 支持发送、接收、目的地址识别和内部总线仲裁机制，提高报文处理效率； 提供三种定时器：1ms、1/32ms、OCTET 时间。 能够满足协议时序要求； 典型应用电路。
2.专用芯片
它是用于HART产品开发的低功耗调制解调器芯片。 只需很少的外部元件即可完成HART信号的调制解调电路设计。 无论从性能、成本、质量等方面来看，它都是*理想的通信芯片。 与市场广泛使用的芯片性能、功能、引脚完全兼容，可直接替换。
该芯片采用单片、半双工1200b/s速率频移键控调制解调器，集成接收带通滤波电路和发射信号波形整形电路，并连接外部460.8kHz晶体或陶瓷滤波器和内部时钟振荡器或外部时钟输入。 。
典型应用电路。
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图2：典型应用电路
3.如何开发现场总线协议软件
采用传统的开发模式开发总线型仪表通信协议技术难度大、调试时间长、投资大。 如果采用新的主流技术集成模式进行开发，可以加快开发速度，降低测试成本，使仪器能够快速投入市场。
1、FF通信协议栈特点
目前，沉阳中科博微自动化技术有限公司已分别完成了FF H1和HSE协议栈的软件开发，并实现了HSE和H1协议转换功能。 通过FF一致性测试和互操作性测试，协议栈支持标准FMS、SM服务、Link功能、转换块、标准功能块和高级功能块，并支持功能块实例化。 在开发过程中提供功能块源文件模板。
该集成开发平台还支持PA协议，可用于开发PA产品。
2.购买协议栈软件源码
为了加快堆栈协议软件源代码的开发速度，*短的办法就是利用现有的源代码进行移植。 目前，已开发成功的FF H1和PA的源代码都是基于专用芯片的。 该源代码是使用操作系统用标准 C 代码编写的。
3.购买协议栈开发工具包
对于用户来说，要求的条件是技术人员需要具备一定的数字仪器开发能力，能够阅读和使用协议或协助开发文本。 可提供的条件包括：硬件原理图、PCB图、器件能力文件（CFF）描述模板（FF H1）、器件描述模板源代码（DDL语言、FF H1）、GSD文件模板（文本文件、PA） 、功能块源代码（C语言）和协议库（FF H1或PA）以及操作系统的接口硬件。
开发圆卡时，*重要的是掌握开发包工具，包括For FF/PA。 如果是基金会的成员，则可以从基金会获得这些工具。 如果不是会员，必须通过合作发展，依靠合作单位的技术储备。
4、现场总线通讯模块的组成
选择现场总线通信模块进行OEM定制开发是快速有效的产品开发方法之一。 这里需要考虑的是串口的使用：通过异步串口实现数据交换和自定义通信协议UART，或者I/O接口：通过I/O接口直接采集电阻、电压物理信号来决定如何设计仪表卡的功耗 在功能、性能和功耗之间做出平衡选择。
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图3：现场总线通讯模块仪表应用
