无线HART是工业过程控制领域里和工业设备间的相互操作的标准。无线HART是对现有HART设备进行改进有效技术手段,具有足够的可靠性和自治处理能力,将为各种生产装置配备实时共享的数据采集能力,从而为提高生产率,改善产品质量,降低成本发挥重要作用。在无线HART应用中,无线HART协议是关键的技术点,也是应用的基础。本文通过研究无线HART,提出了实现无线HART协议的方案。采用CC2430作为无线HART的硬件,CC2430结合了行业中领先的射频2.4GHz收发器和符合IEEE 802.15.4标准协议的CC2420。为了更方便控制芯片的功耗和无线HART协议的实现,选用专用于无线传感器网络的TinyOS作为操作系统。本文的主要工作是在CC2430上基于TinyOS操作系统实现无线HART协议的物理层,数据链路层,以及网络层。详细阐述了物理层实现过程中的几个关键点。如链路质量指示,空闲信道评估(CCA),频率和信道编程设置,物理层收发模块接口,载波侦听多点接入/冲突检测CSMA/CA等。分析了数据链路层实现的关键点。如TDMA状态机的实现,跳频算法;阐述了数据链路层提供的服务接口的定义,接口的参数说明,接口的功能说明,以及数据传输服务的时序。在无线HART网络层实现关键点,路由算法通过BFS树,网络管理者计算出每个节点到网关的路由路径;阐述了新设备加入网络时,新设备的通信路径的处理过程。本文所实现的无线HART协议是无线HART应用基础,可以作为一个独立的模块使用。在此基础上可以实现无线HART网络组件,如网关,适配器,智能现场设备等。为无线HART在国外的推广应用起到一定推动作用。