對于HART協議的層次結構我們在前面介紹了物理層和數據鏈路層。這次的文章中，我們來對它的消息結構進行一下具體的描述。希望大家都能夠了解這方面的知識。并且掌握它的幀結構。

消息結構

如下所示，一條消息包括源地址、目的地址和一個校驗位。每一個應答消息中包括現場設備狀態，用于確保持續通訊的順暢進行。數據位可有可無，視具體情況而定。一般每秒種可以傳輸2～3條消息。

PREAMBLE  START    ADDRCOM    BCNT    STATUS  DATA    PARITY
序文    定界符    地址    命令號  數據長度 響應碼  數據字節 奇偶校驗

HART協議5．0版本以前版本的設備一般采用“短結構”，單一的現場設備如果只利用4～20 mA電流信號進行測量時，從設備的地址都是0；否則，對于多設備而言，從設備的地址是從1～15，這種短結構的地址采用“隨選”的方法，隨機分配1～15中的一個。HART協議5．0版本推出了“長結構”，這種格式的從設備地址具有獨一無二性，如同每個網卡中物理地址一樣，全世界范圍內都沒有重復，一般占5個地址字節中的38位。這38位地址信息包含了生產廠家的代碼、設備型號碼和設備識別碼。這種格式減少了誤傳輸和誤接收的可能性。現在大多數主機設備既能支持長結構又兼容短結構，當從機的應答信號中沒有“唯一”標識碼時，HART協議5．0版本及其以上的版本提供的0號命令，就可以用于短幀中的設備地址識別。也就是說，主機將根據應答信號中是否具有“惟一”標識碼來決定結構格式為“長”還是“短”。 

一般消息幀的組成，其中：

（1）PREAMBLE導言字節，一般是5～20個FF十六進制字節。他實際上是同步信號，各通訊設備可以據此略做調整，保證信息的同步。在開始通訊的時候，使用的是20個FF導言，從機應答0信號時將告之主機他“希望”接收幾個字節的導言，另外主機也可以用59號命令告訴從機應答時應用幾位導言。

（2）START起始字節，他將告之使用的結構為“長”還是“短”、消息源、是否是“突發”模式消息。主機到從機為短結構時，起始位為02，長幀時為82。從機到主機的短結構值為06，長結構值為86。而為“突發”模式的短結構值為01，長結構為81。一般設備進行通訊接收到2個FF字節后，就將偵聽起始位。

（3）ADDR地址字節，他包含了主機地址和從機地址，如前所述，短結構中占1字節，長結構中占5字節。無論長結構還是短結構，因為HART協議中允許2個主機存在，所以我們用首字節的最高位來進行區分，值為1表示第一主機地址，第二主機用0表示。“突發”模式是特例，0，1值將交替出現，也就是說，在該模式下，賦予2個主機的機會均等。次高位為1表示為“突發”模式，短結構用首字節的0～4位表示值為0～15的從機地址，第5，6位賦0；而長結構用后6位表示從機的生產廠商的代碼，第2個字節表示從機設備型號代碼，后3～5個字節表示從機的設備序列號，構成“唯一”標志碼。

 短幀地址結構

另外，長結構的低38位如果都是0的話表示的是廣播地址，即消息發送給所有的設備。

（4）COM命令字節，他的范圍為253個，用HEX的0～FD表示。31，127，254，255為預留值。

（5）BCNT數據總長度，他的值表示的是BCNT下一個字節到最后（不包括校驗字節）的字節數。接收設備用他可以鑒別出校驗字節，也可以知道消息的結束。因為規定數據最多為25字節，所以他的值是從0～27。

（6）STATUS狀態字節，他也叫做“響應碼”，顧名思義，他只存在于從機響應主機消息的時候，用2字節表示。他將報告通訊中的錯誤、接收命令的狀態（如：設備忙、無法識別命令等）和從機的操作狀態。

如果我們在通訊過程中發現了錯誤，首字節的最高位（第7位）將置1，其余的7位將匯報出錯誤的細節，而第2個字節全為0。否則，當首字節的最高位為0時，表示通訊正常，其余的7位表示命令響應情況，第2個字節表示場設備狀態的信息。

UART發現的通訊錯誤一般有：奇偶校驗、溢出和結構錯誤等。命令響應碼可以有128個，表示錯誤和警告，他們可以是單一的意義，也可以有多種意義，我們通過特殊命令進行定義、規定。現場設備狀態信息用來表示故障和非正常操作模式。

（7）在HART協議的幀結構中，DATA數據字節，首先我想說明的是并非所有的命令和響應都包含數據字節，他最多不超過25字節（隨著通訊速度的提高，正在要求放寬這一標準）。數據的形式可以是無符號的整數（可以是8，16，24，32 b），浮點數（用IEEE754單精浮點格式）或ASCII字符串，還有預先制定的單位數據列表。具體的數據個數根據不同的命令而定。

（8）CHK奇偶校驗，方式是縱向奇偶校驗，從起始字節開始到奇偶校驗前一個字節為止。另外，每一個字節都有1位的校驗位，這兩者的結合可以檢測出3位的突發錯誤。