DMX512协议.docx
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DMX512协议
DMX512协议
DMX512
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DMX512协议最先是由USITT(美国剧院技术协会)发展成为从控制台用标准数字
接口控制调光器的方式。
DMX512超越了模拟系统,但不能完全代替模拟系统。
DMX512的简单性、可靠性以及灵活性使其迅速成为资金允许情况下选择的协议,
除了调光器外,一系列不断增长的控制设备就是证据。
DMX512仍然是科学上的一
个新领域,具有在规则基础上产生的各种奇妙技术。
1DMX512灯光控制卡
2设计标准
3针口分配
4资料
5DMX512“包”
6定时总结
DMX512灯光控制卡编辑
CR-DMX512灯光控制卡卡
CREATOR快捷CR-DMX512扩展卡,是根据用户实际需要而自行选配的,主要是
用来增加中控主机对DMX512控制协议的支持。
用来控制支持DMX512协议的系列灯
具,如电脑摇头灯、LED跑马灯、LED旋转灯泡、DMX水晶魔球灯、家用舞台灯具
等。
主要特点:
采用国际通行的DMX512传输协议;
单卡最多可达512个通道输出,单台中控可支持4张DMX512控制卡;
256级调光灰度;
标准的EIA485接口;
采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰
性好;
DMX512卡可以把舞台灯光的控制移植到触模屏或则平板电脑上来,可以做场
景预
设,简化操作等;
可直接控制采用相同协议的任何调光器,组成数码调光控制系统;
可控制各类DMX512协议的调光器、硅箱、控制器,甚至冷焰机、烟幕机、电脑灯
等效果设备;
可储存灯光场景,可编辑走灯程序,同时支持调光台运行手动调光场景,集控场景,
走灯程序。
CR-DMX512灯光控制卡系统链接图
设计标准编辑
DMX512是围绕工业标准EIA-485接口设计的。
EIA-485属于接口、电压、电流
等的“电”端。
系统是基于沿着屏蔽导体双绞线的向下对称发送而建立的。
这种缠绕结构确保所产生的干扰会同样地作用于两个信号,因此保证了一致的数字定相。
所用的导线应该是由一条或两条双绞线、箔片和编织筛所构成的合适的数据导线。
对称音频导线则不能完成这个工作。
通常地,就如任何网段一样,导线两头应该有两个终端。
灯光控制台通常在一
头作为终端,而另一头应该只有一个120Ω的电阻。
EIA485规范只支持“雏菊链”或每段上最多以32个“单元负载”所构成的串行网络。
制造商声称每段可以
长达1000m。
但是,要特别指出的是,中继器的作用应该考虑到700m或800m左
右,这样可以防止环境的异常。
针口分配编辑
XLR连接器的针口分配如下:
针线信号
1屏蔽地/0伏
2内部导体(黒)数据–
3内部导体(白)数据+
4内部导体(绿)备用数据,
5内部导体(红)备用数据+
DMX512控制线采用5针XLR(有时候是3针)连接设备(如表1);母接口适用于发
送器,而公接口适用于接收器
规范中建议用一条两对导线(4个连接口)来实现屏蔽,虽然只是需要其中一
对。
第二对导线用于未指定的可选场合中。
必须注意的是一些调光器使用这些线来
指示故障和状态信息。
如果调光器用第二个信道,则需要专门配置的分路器和中继
器。
把线连接到逻辑电平最安全的方法是使用一个“标准”接口IC—
TexasInstruments的SN75176B,如果要实现连接以及隔离,Burr-Brown的
ISO485P是好的选择。
使用这些接口方法为每个设备提供一个额定的单元负载,这
些设备都允许在段上最多安装32个接收器。
不推荐通过直接横跨线路来连接高灵
敏度光隔离器的直接联机接口方式,它所提供的负载会比正常接收器的负载大
5倍
左右,从而减少了在段上可安装的接收器数目。
另外还会引起失真,增大出错率并
导致符合EIA485的接收器出现故障。
资料编辑
资料发送基于一种8位异步串行协议,带一个开始位(低电平)和两个停止位
(高电平),没有奇偶校验。
因此一个资料帧有11位元。
由于每一位的宽度是
4us,所以发送一个帧需要44us的时间。
如果线路要发送一个连续的数据流,则会
产生250000b/s的波特率,或称250kbps。
8位字对于每个调光器允许以0到255的范围来发送256个独立级别。
开始位和停止位用于使发送器和接收器同步。
资料线通常处于高电平;实际上
它空闲时会处于高电平状态(更多的是处于这种状态)。
开始位的出现促使接收器投
入工作,后面的8位元资料被扫描且被译码(希望如此)。
然后接收器等待停止位到
来,停止位过后会再次出现这个过程。
我们需要停止位有两个理由:
让接收器有充
分的时间处理输入的资料;让线路处于高电平的状态,这样下一个“开始”才能被
检测到。
图1描述了一个帧里面的位电平,这个帧中含有资料“0”和“255”。
迄今为止已经解释得很清楚了,但是还没有完,DMX512最多可支持512个调光
器,现在我们只看到了第1个,那么怎样为所有的调光器处理资料呢,答案是简单
的,只是不断重复这个过程~好的,就是那么简单。
不过现在的情况可不是那么简
单了,我们在段上取得了一个数据流,但是没有办法辨别哪一帧是属于哪一个调光
器的。
看“DMX包”部分的提示。
DMX512“包”编辑
DMX512包是这个标准的核心,它由一个包含深层同步信息的帧集合构成,其中的深层信息也就是一个“Break”和一个“Mark-after-break”。
就是这个信息使接收器能够检测到一个帧的开始,因此能够处理接收到的资料。
帧定时检验显示了线路处于低电平的最长时间是4祍(开始位)+8×4祍(资料位)=36祍,但是一个
“Break”包含至少88祍的“低电平”,这两者的不同很容易被检测到,可用于调光器的同步。
"Mark-after-break”在线路上是“高”状态,至少8祍时间的宽度,“Mark-after-break”是必需的,因为这样才能检测到“Break”,否则帧的开始位会紧随“Break”,使线路一直陷入低电平状态。
此时将会非常混乱~一个
描述“包”的图2有助于说明以上问题。
“0”数值表示后面的帧包含调光器级别的信息。
另外的255个代码在规范中没有定义,但是一些制造商却使用了其它代码来发送产品的特殊信息。
一个接收了非零开始码的调光器“将会”忽略包余下的部分,不过要小心,它不会总被检验到
~
定时总结编辑
定时总结如下:
最小最大
Break88μs1秒
Mark-after-break8μs1秒
Inter-frame-time0μs1秒
“Inter-frame-time”用于减低资料率。
有些调光器不能处理高速运行的资
料,或者在控制台处理其它任务的同时用于“插入”发送过程。
它的数值可以在0到1秒之间。
规范中对于定时设置了一些限制。
从上面可以看出,资料率有很大的扩展性,但是要注意的是,不允许线路状态
持续处于“高”或“低”状态超过一秒的时间,而且此时应该考虑出错的条件。
差不多DMX512系统中出现的所有误操作都是源于系统知识的缺乏。
引起问题
的一个地方是在信号分离中。
记住,系统以段终结的方式运行。
简单地把线路分离
(看上去是符合逻辑的)会由于欧姆量的反复变化而不能工作。
这样做容易导致信号
的破坏。
解决办法是使用“分路器”和“中继器”,通电设备“监听”段上的资料,然
后进行广播,或根据需要在下一个段上“重现”。
词条标签:
技术信息参数协议标准,
DMX512数字灯光系统协议介绍
时间:
2012-11-0211:
41:
48来源:
作者:
关键字:
DMX512数字灯光系统
引言
基于DMX512控制协议进行调光控制的灯光系统叫做数字灯光系统。
目前,包
括电脑灯在内的各种舞台效果灯、调光控制器、控制台、换色器、电动吊杆等各种
舞台灯光设备,以其对DMX512协议的全面支持,已全面实现调光控制的数字化,
并在此基础上,逐渐趋于电脑化、网络化。
因此,对于影视灯光设计与操作人员,
理解DMX512控制协议的程序结构、控制原理及其应用要点是十分必要的。
1DMX512灯光控制协议
DMX是DigitalMultipleX的缩写,意为多路数字传输。
DMX512控制协议是美
国舞台灯光协会(usITT)于1990年发布的灯光控制器与灯具设备进行数据传输的工
业标准,全称是USITTDMX512(1990),包括电气特性、数据协议、数据格式等方
面的内容。
每一个DMX控制字节叫做一个指令帧,称作一个控制通道,可以控制灯光设备
的一个或几个功能。
一个DMX指令帧由1个开始位、8个数据位和2个结束位共ll位构成,采用单向异步串行传输,如图1所示。
图1DMX512定时程序的帧结构(上图)和信息包结构(下图)
图1中虚线内控制指令中的S为开始位,宽度为一个比特,是受控灯具准备接收并解码控制数据的开始标志;E为结束位,宽度为两个比特,表示一个指令帧的
结束;D0D7为8位控制数据,其电平组合从0000~一l1111111共有256个状态
(对应十进制数的0,255),控制灯光的亮度时,可产生256个亮度等级,0000~(0)对应灯光最暗,l1111111(255)对应灯光最亮。
DMX512指令的位宽(每比特宽度)是4s,每帧宽度为44弘s,传输速率为250kbps。
一个完整的DMX512信息包(Packet)由一个MTBP位、一个Break位、一个MAB位、一个SC和512个数据帧构成。
MTBP(MarkTimeBetweenPackets)标志着一个完整的信息包发送完毕,是下一个信息包即将开始的“空闲位”,高电平有效。
Break为中断位,对应一个信息包结束后的程序复位阶段,宽度不少于两个帧(22
比特)。
程序复位结束后应发送控制数据,但由于每一个数据帧的第一位(即开始位)
为低电平,所以必须用一个高电平脉冲间隔前后两个低电平脉冲,这个起间隔、分
离作用的高电平脉冲即MAB(MarkAfterBreak),此脉冲一到,意味着“新一轮”
的控制又开始了。
SC(STartCode)意为开始代码帧(图1中的第0帧),和此后到来
的数据帧一样,也是由11位构成,除两个高电平的结束位之外,其他9位全部是
低电平,通常将其叫做第0帧或第
通道(NON一~istentChanne1)。
表
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