前文中，我們對SYM20C15的HART協(xié)議原理進(jìn)行了介紹，這里我們主要闡述一下SYM20C15工作過程。那么我們知道HART協(xié)議是一個具有調(diào)制解調(diào)特點(diǎn)的通信協(xié)議。那么我們就分為調(diào)制部分和解調(diào)部分，對這兩者進(jìn)行一下分析。

SYM20C15工作過程

SYM20C15是專為實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議而設(shè)計的低功耗調(diào)制解調(diào)器。它包含幾乎怕有在4～20mA模擬現(xiàn)場儀表上疊加HART通信協(xié)議所需的電路，只需外接少量元件即可構(gòu)成HART協(xié)議的完整應(yīng)用。SYM20C15包含4個主要模塊：時鐘模塊、調(diào)制器模塊、解調(diào)器模塊、載波檢測模塊。

（1）調(diào)制過程

當(dāng)INRTS引腳為低電平時，調(diào)制器工作，解調(diào)器關(guān)閉。調(diào)制器模塊接收由ITXD引腳輸入的不歸零制（NRZ）數(shù)字信號，生成FSK調(diào)制信號由OTXA引腳輸出。圖1為調(diào)制過程波形。

ITXD引腳為高電平時，OTXA引腳輸出1200Hz的梯形波；ITXD引腳為低電平時，OTXA引腳輸出2200Hz的梯形波。OTXA輸出通常需要和放大器或緩沖器進(jìn)行交流耦合，輸出電壓幅度由IAREF引腳上的參考電壓決定，其波形示意如圖2所示。

圖2中VQ為OTXA上的靜態(tài)電壓（非調(diào)制狀態(tài)），VREF為IAREF引腳上的參考電壓。VREF為1.235V時，VQ為0.5V，信號電壓0.25～0.75V，這正好滿足HART協(xié)議主設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上的電壓要求。但由于OTXA沒有足夠的驅(qū)動能力直接接入HART網(wǎng)絡(luò)，所以需要連接一個緩沖放大器。在工業(yè)現(xiàn)場儀表的應(yīng)用中，通常將OTXA上的0.5V峰-峰電壓輸出轉(zhuǎn)換為1mA峰-峰電流輸出。

（2）解調(diào)過程

圖3為解調(diào)過程波形。當(dāng)INRTS引腳為高電平時，解調(diào)器工作，調(diào)制器關(guān)閉。接收到的信號需經(jīng)過一個帶通濾波器。這個濾波器的一部分被集成到SYM20C51內(nèi)部，其余元件外接，用以降低電源變化帶來的影響。整個帶通濾波器由1個單極點(diǎn)低通濾波器和1個四極點(diǎn)高通濾波器構(gòu)成。SYM20C15需要IAREF和ICDREF兩個電壓參考源。IAREF為芯片內(nèi)部的放大器和比較器提供電壓基準(zhǔn)，通常為1.235V。ICDREF用于載波檢測，應(yīng)比IAREF低0.08V。圖4為SYM20C15解調(diào)電路原理圖。#p#

（3）載波檢測

當(dāng)IRXAC上的電壓小于ICDREF時，圖4中的比較器CDCMP輸出邏輯電平。這個輸出被引入一個載波檢測模塊，當(dāng)INRTS為高且有4個連續(xù)脈沖到達(dá)時，OCD置高，下一個有效脈沖必須在2.5ms內(nèi)被接收才能使OCD保持高電平。

（4）時鐘模塊

芯片正常工作需要460.8kHz的時鐘信號，可在引腳OXTL和IXTL間連接1個晶體或隱瓷諧振器，或在引腳OXTL上連接外部時鐘，同時將引腳IXTL接地。

SYM20C15應(yīng)用電路

圖5為使用SYM20C15設(shè)計的一個HART協(xié)議從設(shè)備的典型應(yīng)用電路。SYM20C15的UART接口可以很誰地與微處理器進(jìn)行連接。