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随着科学技术的不断进步，现场总线技术得到了飞速发展，已经成为过程控制领域的一大热点。尤其是HART协议，以其独有的优势和特点，得到了越来越广泛的应用。因此，HART多路复用器的研发具有现实意义。
本文首先对现场总线技术的概念、特点及优点进行了概述，然后在此基础上引出了本课题的研究背景和意义。本文研究的HART多路复用器采用HART协议作为主要的通信协议，硬件上使用了ARM7作为中央处理器，软件上则基于实时操作系统μCOS-Ⅱ。因此本文对HART通信协议、嵌入式技术和μCOS-Ⅱ技术都做了简单介绍。
HART多路复用器的硬件采用分板设计的方案，分为模拟板卡和数字板卡两大部分，目的是为了提高抗干扰性并且使硬件更具有层次感。与主机的接口部分采用了RS485和Ethernet双接口的方案，使多路复用器适用范围更广，并且更加方便以后的系统扩展。
多路复用器作为连接主机和现场设备的中间桥梁，起到了承上启下的作用。本文在软件系统的设计上，也体出现了这种思想，采用了以应用层为中心，向上连接主机和向下连接现场设备都各自分层设计的思路。向下连接HART现场设备部分称为HART通路，分为应用层、数据链路层和物理层三层，用于实现HART信号的传输；向上分为两个通路，一个是RS485通路，也是分为应用层、数据链路层和物理层三层，用于完成HART数据帧在RS485信道上的传输；另一个是Ethernet通路，采用自己设计的精简过的TCP/IP协议，分为应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层共五层，用于完成HART数据帧在Ethernet信道上的传输。这样分层的好处就是使整个软件系统更加具有可读性、可扩展性和可移植性。
最后，本文还提出了一种HART多路复用器现场测试的方案，并且给出了测试过程和测试结果。从测试结果来看，本文设计的HART多路复用器能够兼容于HART Server和Siemens SIMATIC PDM两款主机软件，达到了预期目标。