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两通道串行音频接口系统设计方案

电子设计 2021-04-22 15:53 次阅读

对于那些尝试对音频系统设计进行初步研究的人,可能会感到惊讶,因为事实上存在用于在系统内传输音频数据的标准。尽管行业中使用了不同的命名约定,但这些显然不同的接口本质上是相同的。为了简单起见,在此讨论中,我们将使用术语“串行音频接口(SAI)”。到目前为止,串行音频接口是最常用的机制,用于在系统中的设备之间传输两个声道的音频数据。例如,从模数转换器到数字信号处理器(DSP),再到数模转换器,如图1所示。

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串行音频接口

串行音频接口由两个控制时钟,左/右和串行时钟以及串行音频数据线组成。尽管各种时钟使用了许多不同的名称,但它们的用途和要求几乎相同。通用的串行音频接口如图2所示。在以前出版的每个音频转换器和DSP数据表中都可能找到该图的某种形式。

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串行音频接口格式

有几种实际的行业标准或格式,用于定义左/右时钟,串行时钟和串行音频数据之间所需的对齐方式和信号极性。

时间对齐

串行音频接口的一个非常重要的方面是,左右采样对表示同时采样的数据或时间对齐的数据。查看这种关系的另一种方法如图3所示,其中相同的信号连接到模数转换器的两个输入。分析左/右样本对中的数据显示左声道和右声道是时间对齐的。但是,如果将数据作为右/左样本对进行分析,则信号似乎相对于彼此时移了ΔT,如图4所示,其中ΔT等于音频系统样本的1个周期速度。

实施两个以上的渠道

只需添加适当数量的串行音频数据线,同时保留单个串行时钟和左/右时钟,即可轻松扩展串行音频接口以支持更大的通道数,如图5所示。

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AD5441 12-Bit串行输入乘法型数模转换器

信息优势和特点 电源电压:2.5 V ~ 5.5 V 真正的12-bit精度 在5 V电源电压时,电流<1 µA 快速3线串行输入 快速建立时间:5 µs 1.9 MHz,4象限乘法带宽 DAC8043与DAC8043A的升级 标准与旋转引脚 产品详情AD5441是一款改进型、高精度、12-bit乘法型数模转换器(DAC),采用节省空间的8引脚封装。它具有串行输入、双缓冲以及出色的模拟性能,非常适合小电路板空间的应用。改进的线性度与增益误差,无需额外的调理,从而减少元件数量。独立的输入时钟与负载DAC控制线允许用户对数字加载与模拟输出进行完全控制。 电路包括1个12-bit串行输入/并行输出移位寄存器、1个12-bit DAC寄存器、1个12-bit CMOS DAC以及控制逻辑电路。串行数据在时钟脉冲上升沿输入串行输入寄存器。当新的数据字输入时,利用LD输入引脚加载进DAC寄存器,通过DAC将寄存器中的数据转换为输出电流。 AD5441的工作电压为5V单电源,电源电流仅为1µA,它采用8引脚MSOP封装,是要求低功耗、小尺寸、高性能等诸多应用的理想解决方案。AD5441在扩展的工业温度范围内(-40°C ~ +125°C)达到规定的技术性能。它采用8引脚LFCSP封装与8引脚...
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AD5347 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、10位数模转换器

信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围: 0 V至 VREF 或0 V 至2 ×V REF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 提示:欲了解更多信息以及申请样片,请联系DAC产品组;请注明您的姓名、公司名称、邮寄地址、电话/传真号码、电子邮件地址,并简要说明您的应用。电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:25 48次 阅读
AD5347 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、10位数模转换器

AD5348 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、12位数模转换器

信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围: 0 V至VREF 或0 V至2 × VREF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 产品详情AD5346/AD5347/AD5348分别是八通道8/10/12位DAC,采用2.5 V至5.5 V电源供电。这些器件均集成一个片内输出缓冲,可将输出同时驱动至两个供电轨,而且还允许选择缓冲或无缓冲基准电压输入。AD5346/AD5347/AD5348均具有一个并行接口。由CS选择器件,数据则在WR的上升沿载入输入寄存器。回读特性使内部DAC寄存器能够通过数字端口进行回读。通过这些器件上的GAIN引脚,可将输出范围设置为0 V至VREF 或0 V至2 × VREF。这些DAC的输入数据要经过双缓冲,因而利用LDAC引脚可以同时更新系统中的多个DAC。此外还提供一个异步CLR输入引脚,可以将输入寄存器和DAC寄存器的内容全部复位至零。这些器件还...
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AD5348 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、12位数模转换器

AD5346 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、8位数模转换器

信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围:0至VREF或 0 V 至 2×VREF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 提示:欲了解更多信息以及申请样片,请联系DAC产品组;请注明您的姓名、公司名称、邮寄地址、电话/传真号码、电子邮件地址,并简要说明您的应用。电路图、引脚图和封装图...
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AD5346 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、8位数模转换器

AD5622 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、12位nanoDAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:<150 nA (3 V) 采用2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线式I2C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可...
发表于 04-18 19:22 458次 阅读
AD5622 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、12位nanoDAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

AD5612 2.7 V至5.5 V、小于100nanoA、10位NANODAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:<150 nA (3 V) 2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线式I2C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。 三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可通...
发表于 04-18 19:22 343次 阅读
AD5612 2.7 V至5.5 V、小于100nanoA、10位NANODAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

AD5602 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、8位 NANODAC® 数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:<150 nA (3 V) 2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线式I2C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。 三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可通过...
发表于 04-18 19:22 474次 阅读
AD5602 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、8位 NANODAC® 数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

信息优势和特点 完整8位DAC 电压输出:两种校准范围 内部精密带隙基准电压源 单电源供电:+5 V至+15 V 完全微处理器接口 快速建立时间:1 ±s内电压达到±1/2 LSB精度 低功耗:75 mW 无需用户调整 在工作温度范围内保证单调性 规定了 Tmin至Tmax的所有误差 16引脚DIP和20引脚PLCC小型封装 激光晶圆调整单芯片供混合使用产品详情AD558 DACPORT®是一款完整的电压输出8位数模转换器,它将输出放大器、完全微处理器接口以及精密基准电压源集成在单芯片上。无需外部元件或调整,就能以全精度将8位数据总线与模拟系统进行接口。这款DACPORT器件的性能和多功能特性体现了近期开发的多项单芯片双极性技术成果。完整微处理器接口与控制逻辑利用集成注入逻辑(I2 L)实现,集成注入逻辑是一种极高密度的低功耗逻辑结构,与线性双极性制造工艺兼容。内部精密基准电压源是一种取得专利的低压带隙电路,采用+5 V至+15 V单电源时可实现全精度性能。薄膜硅铬电阻提供在整个工作温度范围内保证单调性工作所需的稳定性(所有等级器件),对这些薄膜电阻运用最新激光晶圆调整技术则可实现出厂绝对校准,误差在±1 LSB以内,因此不需要用户进行增...
发表于 04-18 19:12 944次 阅读
AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

AD5556 电流输出、并行输入、14位数模转换器

信息优势和特点 与16位DAC AD5546引脚兼容、工作兼容 AD5546:16位分辨率 微分非线性(DNL):±1 LSB 积分非线性(INL):±1或±2 LSB 低噪声:12 nV/√Hz 低功耗: IDD = 10 µA 建立时间:0.5 µs 内置RFB便于电压转换 内置四象限电阻支持0至10 V、0至–10 V或±10 V输出 满量程电流:2 mA± 20%,VREF= 10 V 紧凑型TSSOP-28封装产品详情AD5546/AD5556分别是精密16/14位、低功耗、电流输出、并行输入数模转换器,采用+5 V单电源供电,四象限输出的乘法基准电压为±10V。内置的四象限电阻有利于电阻匹配和温度跟踪,使多象限应用所需的元件数量最少。此外,反馈电阻(RFB)也可以简化通过外部缓冲实现电流-电压转换的操作。AD5546/AD5556采用紧凑型TSSOP-28封装,工作温度范围为–40ºC至+85ºC。...
发表于 04-18 19:12 183次 阅读
AD5556 电流输出、并行输入、14位数模转换器

AD5546 电流输出、并行输入、16位数模转换器

信息优势和特点 与14位DAC AD5556引脚兼容、工作兼容 AD5556:14位分辨率 微分非线性(DNL):±1 LSB 积分非线性(INL):±1或±2 LSB 低噪声:12 nV/√Hz 低功耗:IDD = 10 µA 建立时间:0.5 µs 内置RFB便于电压转换 内置四象限电阻支持0至10 V、0至–10 V或±10 V输出 满量程电流:2 mA ± 20%,VREF = 10 V 紧凑型TSSOP-28封装产品详情AD5546/AD5556分别是精密16/14位、低功耗、电流输出、并行输入数模转换器,采用+5 V单电源供电,四象限输出的乘法基准电压为±10V。内置的四象限电阻有利于电阻匹配和温度跟踪,使多象限应用所需的元件数量最少。此外,反馈电阻(RFB)也可以简化通过外部缓冲实现电流-电压转换的操作。AD5546/AD5556采用紧凑型TSSOP-28封装,工作温度范围为–40ºC至+85ºC。...
发表于 04-18 19:12 317次 阅读
AD5546 电流输出、并行输入、16位数模转换器

DAC80004 4 通道 16、14、12 位 1LSB INL 缓冲电压输出数模转换器

信息描述 DAC80004/70004/60004 (DACx0004) 分别为 16 位、14 位和 12 位高精度、低功耗、电压输出、四通道数模转换器 (DAC)。DACx0004 器件通过设计可保证单调性,拥有低于 1 LSB(最大值)的出色线性度。DAC 的基准输入在内部通过专用基准缓冲器进行缓冲。DACx0004 器件配有上电复位电路,用于确保 DAC 输出在零量程或量程中点处上电(具体取决于 POR 引脚的状态)并保持该状态直到器件中写入有效编码为止。这些器件的电流消耗非常低(1mA/通道),是便携式、电池供电类设备的理想选择。这些器件还包含一种掉电特性。该特性可将 5V 电压下的流耗降至 3µA(典型值)。DACx0004 器件使用一个运行时钟速率高达 50MHz 的通用三线制串口。DACx0004 器件还包含一个 SDO 引脚,该引脚能够以菊花链形式连接多个器件。此接口与标准 SPI, QSPI、Microwire 以及数字信号处理器 (DSP) 接口兼容。DACx0004 器件采用易于装配的 14 引脚 TSSOP 封装或超小型 14 引脚 VSON 封装,在 -40°C 至 +125°C 的扩展工业级温度范围内完全额定运行.特性 真正的 16 位性能:1 LSB 积分非线性 (INL)/微分非线性 (DNL...
发表于 04-18 18:47 169次 阅读
DAC80004 4 通道 16、14、12 位 1LSB INL 缓冲电压输出数模转换器

AD1866 单电源、双通道16位音频DAC

和特点 双通道、串行输入、电压输出DAC +5V单电源供电 THD+N:0.005% 低功耗:50 mW 通道隔离:115 dB 以8倍过采样速率工作 16引脚塑封DIP或SOIC封装产品详情 AD1866是一款完整的双通道16位DAC,具有出色的性能,仅需+5 V单电源供电。它采用ADI的ABCMOS晶圆制造工艺制成。单芯片内置CMOS逻辑元件、双极性和MOS线性元件以及激光调整的薄膜电阻元件。通过精心设计和布局技术,可实现低失真、低噪声、高通道隔离和低功耗特性。AD1866芯片上的DAC采用部分分段架构。各DAC的前三个MSB分为7段。13个LSB则利用标准R-2R技术产生。各段和R-2R电阻经过激光调整,总谐波失真极低。AD1866不需要限变器或调整电路。各DAC均配备高性能输出放大器。这些放大器可实现快速建立时间和高压摆率,可在最高±1 mA负载电流时产生±1 V信号。缓冲输出信号范围为1.5 V至3.5 V。基准电压为2.5 V,无需“假接地”网络。利用多功能数字接口,AD1866可以与所有数字滤波器芯片直接相连。快速CMOS逻辑元件支持最高16 MHz的输入时钟速率,这使得各通道能以2倍、4倍、8倍或16倍采样频率工作(其中FS = 44.1 kHz) 。AD18...
发表于 02-22 13:12 184次 阅读
AD1866 单电源、双通道16位音频DAC

AD1856 16位PCM音频DAC

和特点 0.0025%的THD 快速建立特性支持2x、4x或8x过采样 输出电压:±3 V 可选调整提供超线性性能 工作电压:±5 V至±12 V 16引脚塑封DIP或SOIC封装 产品详情 AD1856是一款单芯片16位PCM音频DAC。每个器件均提供电压输出放大器、16位DAC、16位串行至并行输入寄存器和基准电压源。AD1856的数字部分由CMOS逻辑元件构成,采用ADI公司的BiCMOS II工艺制造。模拟部分则由双极性、MOS器件以及薄膜电阻构成。产品聚焦总谐波失真100%经过测试 MSB调整特性支持超线性操作AD1856采用±5 V至±12 V电源供电 串行接口兼容数字滤波器芯片 1.5 µs建立时间支持2x、4x和8x过采样 无需外部元件 动态范围:96 dB ±3 V或±1 mA输出能力 16位分辨率 二进制补码串行输入字 低成本 16引脚塑封DIP或SOIC封装 应用CD播放器 数字音频放大器 DAT刻录机和播放器 合成器和键盘 方框图...
发表于 02-22 13:11 257次 阅读
AD1856 16位PCM音频DAC

AD5422 单通道、16位、电流源和电压输出DAC,HART连接

和特点 12/16位分辨率和单调性 电流输出范围:4 mA至20 mA;0 mA至20 mA;总非调整误差(TUE):±0.01 %(典型值,FSR)输出漂移:±3 ppm/°C 电压输出范围:0 V至5 V;0 V至10 V;±5 V;±10 V 超量程:10%总非调整误差(TUE):±0.01 %(典型值,FSR)输出漂移:±2 ppm/°C 灵活的串行数字接口 片内输出故障检测 片内基准电压源:10 ppm/°C(最大值) 可选的稳压DVCC输出 异步清零功能 电源范围 AVDD:10.8 V至40 VAVSS:−26.4 V至−3 V/0 V 输出环路顺从电压:AVDD – 2.5 V 温度范围:−40°C至+85℃ TSSOP和LFCSP封装 产品详情 AD5412/AD5422是低成本、精密、完全集成、12/16位数模转换器(DAC),内置可编程电流源和可编程电压输出,设计用于满足工业过程控制应用的需要。输出电流范围可编程设置为4 mA至20 mA、0 mA至20 mA或者超量程的0 mA至24 mA。此产品的LFCSP版本有一个CAP2引脚,可以将HART信号耦合到AD5412/AD5422的电流输出上。电压输出由一个独立引脚提供,该引脚可配置成提供0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V输出范围;所有范围均提供10%...
发表于 02-22 12:24 401次 阅读
AD5422 单通道、16位、电流源和电压输出DAC,HART连接

AD5420 单通道、16位、串行输入、电流源DAC

和特点 16位分辨率和单调性 电流输出范围:4至20mA、0至20mA或0至24mA总不可调整误差(TUE):0.1%输出漂移:3ppm/°C 灵活的串行数字接口 片上输出故障检测 片上基准:10 ppm/°C(最大值) 异步清零功能 电源 (AVDD) 范围10.8V 至 60 V; AD5420BCPZ10.8V 至 40V; AD5420BREZ 输出回路:AVDD – 2.5 V 温度范围:−40°C至+85°C 24引脚TSSOP封装 产品详情 AD5410/AD5420是可编程电流源输出的低成本、精密、完全集成的12/16位转换器,可满足工业过程控制应用的要求。输出电流范围可编程为4mA至20 mA、0mA至20mA或者0mA至24mA的超量程。输出具有开路保护功能,可以驱动1H的电感负载。这款器件采用10.8 V至40V(AD5410/AD5420AREZ)或10.8V至60V(AD5410/AD5420ACPZ)电源供电。输出回路为0 V至AVDD – 2.5 V。灵活的串口为SPI和MICROWIRE兼容接口,可在三线制模式下工作,以将隔离应用所需的数字隔离电路降至最少。这款器件还包含确保器件在已知状态下上电的上电复位功能,以及将输出设定为所选电流范围低端的异步清零(CLEAR)引脚。总输出误差典型值为±0.01% FSR...
发表于 02-22 12:24 448次 阅读
AD5420 单通道、16位、串行输入、电流源DAC

AD5757 四通道、16位、串行输入、4-20mA输出DAC,提供动态电源控制和HART连接

和特点 16位分辨率和单调性 用于散热管理的动态电源控制 IOUT范围:0mA-20mA、4mA–20mA或0mA–24mA±0.05% TUE(最大值) 用户可编程失调与增益 片内诊断 片内基准电压源(±5 ppm/°C,典型值) 温度范围:-40℃至+105℃ 产品详情 AD5757是一款四通道、电流输出DAC,采用10.8 V至33V电源供电。片内动态电源控制功能基于为实现片内功耗最低而优化的DC-DC升压转换器,可以在7.4 V至29.5 V范围内调节输出驱动器的电压,使封装功耗最小。各通道均有一个相应的CHART引脚,因此HART信号可以耦合到AD5757的电流输出端。这款器件采用多功能三线式串行接口,能够以最高30 MHz的时钟速率工作,并与标准SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、DSP和微控制器接口标准兼容。该接口还提供可选的CRC-8分组错误校验功能,以及用于监控接口活动的看门狗定时器。产品聚焦 用于散热管理的动态电源控制16位性能多通道HART兼容性应用过程控制执行器控制PLCHART网络连接 方框图...
发表于 02-22 12:02 145次 阅读
AD5757 四通道、16位、串行输入、4-20mA输出DAC,提供动态电源控制和HART连接