[发明专利]用于过程变送器的高性能架构

权利要求书

1.一种过程变送器，包括：

至少一个传感器，监控过程变量；

模拟至数字(A/D)转换器电路，耦合到至少一个传感器，并且被配置用于提供表示过程变量值的过程变量数据；

数字信号处理器(DSP)，耦合到A/D转换器电路，以接收过程变量数据，所述DSP包括协处理器，所述协处理器被配置用于从A/D转换器电路接收过程变量数据并对所述过程变量数据执行计算，以产生输出数据；

通信电路，被配置用于控制与所述过程变送器的通信；以及

微处理器，与DSP的协处理器分离，所述微处理器耦合在协处理器与通信电路之间，以控制自DSP至所述通信电路的所述输出数据的移动，用于进行自所述过程变送器的通信。

2.根据权利要求1所述的过程变送器，其中，DSP的协处理器被配置用于：接收来自A/D转换器电路的中断请求，并做出响应以控制与A/D转换器电路的通信。

3.根据权利要求2所述的过程变送器，其中，所述过程变送器被配置用于耦合至回路布线，并且所述通信电路被配置用于控制所述回路布线上的通信，所述过程变送器还包括输出电路，所述输出电路被配置用于耦合至所述回路布线以控制所述回路布线上的4-20mA电流。

4.根据权利要求3所述的过程变送器，其中，所述通信电路包括：

回路电源电路，被配置用于控制所述回路布线上的4-20mA电流；

数字调制解调器，耦合至所述输出电路，并且被配置为使用数字通信协议控制所述输出电路在所述回路布线上进行通信；以及

数字至模拟转换器(DAC)，耦合至所述输出电路，并且被配置用于向所述输出电路提供模拟信号，从而控制所述回路布线上的4-20mA电流。

5.根据权利要求4所述的过程变送器，其中，所述数字通信协议是HART通信协议。

6.根据权利要求4所述的过程变送器，其中，所述DSP耦合至所述DAC以向所述DAC提供数字值，用于控制所述模拟信号并从而控制所述回路布线上的4-20mA电流，并且，所述微处理器耦合至使用所述数字通信协议来控制所述回路布线上的数字通信的所述数字调制解调器。

7.根据权利要求6所述的过程变送器，其中，所述DSP还包括所述通信电路的所述DAC。

8.根据权利要求7所述的过程变送器，还包括：串行外围接口(SPI)至控制器局域网(SPI至CAN)通信电路，耦合至所述微处理器并接收来自所述微处理器的SPI通信。

9.根据权利要求8所述的过程变送器，还包括通信模块，所述通信模块包括所述数字调制解调器和所述SPI至CAN通信电路。

10.根据权利要求9所述的过程变送器，还包括：诊断A/D转换器，耦合至所述微处理器并接收来自所述微处理器的SPI通信。

11.根据权利要求10所述的过程变送器，其中，所述通信模块还包括所述诊断A/D转换器。

12.根据权利要求9所述的过程变送器，其中，与所述至少一个传感器耦合的所述A/D转换器电路仅包括模拟组件，所述A/D转换器电路的模拟组件被配置用于通过与所述DSP耦合的高速数据(HSD)数据线路对来提供表示过程变量数据的输出，其中，所述DSP还包括抽取滤波器电路，所述抽取滤波器电路耦合至所述高速数据线路对，并且被配置用于将所述A/D转换器电路的输出转换成表示所述过程变量数据的多比特数字字。

13.根据权利要求12所述的过程变送器，还包括混合式专用集成电路(ASIC)，所述混合式ASIC包括所述通信模块以及所述A/D转换器电路的模拟组件。

14.根据权利要求13所述的过程变送器，还包括数字DSP ASIC，所述数字DSP ASIC包括所述DSP和所述微处理器。

15.根据权利要求12所述的过程变送器，还包括组合的模拟和数字ASIC，所述组合的模拟和数字ASIC包括所述DSP、所述微处理器、所述通信模块以及所述A/D转换器电路。