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DMX512协议翻译  

2008-02-16 22:23:14|  分类: 舞台灯 |  标签: |举报 |字号 订阅

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前言

    娱乐服务和技术协会( ESTA)是描述北美娱乐技术工业的一个非赢利同业公会。它的成员包括经销商、产品、制造商代表、服务和生产公司、剧院、设计者和顾问。协会共同关心的问题,例如技术标准、顾客服务、设备质量、商业惯例、保险和贷方报告,并且为成员提供多种服务。

    ESTA 的技术标准委员会( TSC) 被美国国家标准协会( ANSI) 认可,认可标准委员会E1, 作为它的秘书处的娱乐技术设备和有ESTA 的惯例的安全和兼容性。 这鉴定表明ESTA 技术给使的标准的标准程序忽视一详细的细察ANSI 给它遇见最严格的给公正和提议的适当公众回顾的要求投保 ESTA 标准。鉴定允许ESTA 为ANSI 内部的反馈和意见进行处理后提交标准,然后出版他们作为ANSI 标准。 ESTA 技术标准程序现在是唯一的ANSI 认可标准并致力于娱乐技术的需要的程序.

ESTA

875 6th Ave - Suite 2302

New York,NY 10001

(212)244-1505 (212)244-1502 FAX

http://www.esta.org

    美国剧院技术研究所股份有限公司( USITT)是包含设计、生产和一些有表演艺术和在娱乐业里的专业人士组成的组织。该研究所于1960年建立,它的任务是通过在那些表演艺术里传播信息来发展设计和技术的职业,积极的促进知识和技能的发展,并使国家和国际间交流的改进在它的成员中变得容易。USITT是国际舞台美术与技术组织(OISTAT)在美国的中心,是Scenographers、剧院建筑师和技师的国际组织。

USITT

6443 Ridings Rd.

Syracuse,NY 13206-1111

(800) 93USITT (315) 463-6463 (315)463-6525 FAX

 HYPERLINK "http://www.usitt.org" http://www.usitt.org

介绍

    DMX512 标准的最初版本是由美国剧院技术研究所股份有限公司( USITT)于1986年制定的,1990年做了较小的修订。DMX512 已经被整个国际娱乐业所接受,即使USITT 没有被正式认可当一个标准的制定者。这个标准的更早的版本仅仅是对调光器使用,实际上这个标准已经被多种设备使用,而这个版本认出了这个事实。

    到1998年,这一标准的再一次更新成为了必要,并且正式通过一个国际认定标准组织的认定。USITT DMX512 小组委员会为了征求对标准变化的提议公布了一个电话。同时,USITT把DMX512 标准送到娱乐服务和技术协会(ESTA)测试,而该协会是ANSI认证标准委员会E1的秘书处,进行娱乐技术设备的安全性和兼容性的测试和实践(更通常称为ESTA 技术标准程序 - TSP)。

    ESTA TSP控制协议工作组会按照那些收到的提议行事,一个任务组就在这个基础上建立。主要目标是在内容上不断改进DMX512以适合于现时,包括技术特性表的增加和维护保养与向后兼容性的统一。有很多提议——包括技术上的革新——不能被接收,因为他们实施本不应反向兼容并且将立即反映出大部分是淘汰的基础设备。

    这份资料是呈现那些提议和在ESTA 技术标准程序的政策和程序下面的随后的发展的一个行动的结果。

1 概述

1.1 范围

    该标准是描述在控制器和灯光设备及其附属物(包括调光器)之间,进行数字数据传输的一种方法。它包括电气特性、数据格式、数据协议、连接器类型、和推荐的电缆类型。

    该标准有以下几点导引:

    1. 设备制造者和系统说明者希望用不同生产厂家的控制器把灯光设备及其附属物(包括调光器)整合为一个共同的标准。

    2. 设备制造者在寻求一种标准,它能在灯光控制及其附属产品中实现数字传输的协议。

    3. 系统说明者和查阅者能够获得关于建议使用的电缆类型和允许使用的连接器的详细信息。

该标准不打算替换已存在的记录,除了 USITT DMX512 和 DMX512/1990 之外的.

    仪器设备共同遵守的此项标准被称作为DMX512-A,以便和以往(非正式公开)的版本有所区别。除非特别指出,凡文中所写到DMX512均指DMX512-A。

   

1.2 概要和结构

这种标准使用一条简单的8位异步串行协议,该协议是由符合UARTs标准的无类型字节串组成。实际的媒体是正常地, 但不仅仅是这样,其中有两路线,且每一路作为一个数据链路提供服务。媒体被驱动是使用了为平衡数据传输技术的 ANSI/TIA/EIA-485-A-1998接口标准(下文中将被称作 EIA-485-A)。实际连接到设备是经由5管脚XLR 连接器或通过"硬件连线"连到终端机。

    第一路线在任何DMX512 数据线中被当作主要的数据链路。而当第二路实现的时候,是被用作许多目的中的一种,这些目的在EIA-485-A的范围内排队,但是在这个标准中没有定义。而对于任何一种特定目的所需电路结构的识别,在这里都被定义了。

    对某些例外的电路布线和连接方案也在这个标中得到了详细的说明。

    在主要的数据链路上的数据发送到数据包中取决513个口。第一个口是一个开始代码, 它在数据包中的随后的口中定义信息。遵从这个标准的设备的相互可操作性的大部分是由于通过传送设备对空开始码的使用。一个空开始码包含所有8个数据位的零值(一个空字节),并表明在数据包中随后的数据是按顺序排列的未分类的数据。真正的功能是依靠接受设备来隔离从每个被发射的数据包进行处理的相关数据。

 

1.3 此标准适宜的使用范围

这个标准的设备设计者和一般使用者必须认识到该标准是仅被打算用作对使用范围的限制,其他标准将会更适合其他不同的使用。该标准并不打算支持一个宽的网络系统,例如,能传送灯光、声音和舞台布景机械化数据,而这一切数据都在同一条线上进行传输。

这个标准完成对空开始码数据包的无错检测。没有确定是否所有的DMX512数据包都被传递。对于集成单元和变换器协议是不能以一个适时的方式来处理的数据包,而这是很常见的现象。USITT标准的1986和1990版特别允许调光器忽略“不能以一个适时的方式来处理数据包”这个问题,且这个观点在这个标准版本中由于对空开始码数据包重视而得以保留。

 

1.4此标准适宜传输的数据种类

DMX512是被设计用来从一个单独控制机到一个或多个接收机之间传递重复的控制数据。这个协议是用来控制调光器、其他灯光控制设备和相关无危险影响的设备。

 

1.5此标准不允许的数据种类

DMX512不是一个适用于危险应用的控制协议电风扇的,除了烟火控制和舞台布景机械化控制外。对任何一个有合理的潜在的能导致严重物理损害的设备,其数据控制信号不应以这个标准建立数据链路并在其上传输。不允许任何人制作、上市,或买卖这类系统,并声称时DMX512或是与DMX512适配或是任何与之相类似的词语。

 

1.6符合

    遵从这个标准是严格自愿行为,并是制造商的责任。印记和证明或其他服从的声名不组成证明书或被标准委员会E1认可。见第11节印记和公开要求规定。

 

2标准的叁考

ANSI/TIA/EIA-485-A-1998      使用在平衡数传的多点系统中产生器和接收器的电特性

 

在这份文件中此标准被称为EIA-485-A。

以下略

 

3 解释说明

3.1 Asynchronous(异步):信号发生在任何时候,并且无需锁存或在时间上一致,而通过各自的时钟信号发送到接收设备。

3.2 Balanced Line(平衡传输线):具有两条电线的一种数据通信线,一条是信号线,另一条是反信号线。实际的信号在两条电线中具有不同的电压。平衡传输线有抑制噪声和抗干扰特性。

3.3 Break(中断):由高电平跳变到低电平,并保持低电平有效至少88微妙。随后跳变成高电平。

3.4 Common:见3.9 Data Link(数据链路)和3.36 Signal Common(零电位)。

3.5 Common-Mode Voltage(共模电压):Vcm=(Va+Vb)/2。

           其中:Vcm是共模电压;

                 Va是相对于零电位的DMX512正信号的电压;

                 Vb是相对于零电位的DMX512负信号的电压。

3.6 Controller(控制器): 一种传输原始 DMX512 数据的装置。

3.7 Data +(数据 +):真实的信号。

3.8 Data –(数据 -):互补的信号,即反信号。

3.9 Data Link(数据链路): 在发射和接收装置间的物理连接。

3.10 Data Link Common(公共数据链路): 产品的相互连接点(DMX512端口)与零电位的连接。

3.11 DMX512 Port (DMX512端口): 见3.31 Port(端口)。

3.12 DMX512 Processing Device(DMX512处理器): 一种恢复任何DMX512数据包的时间控制,或者提供来自DMX512数据源发来的其他信号作为输入的设备。它没有DMX512信号发射功能,只是对传送来的DMX512数据包以某种方式进行处理,而后输出处理后的信号。普通的缓冲器产品并不能看作正规的处理器。

3.13 Driver(驱动器):驱动发射信号并直接连接到DMX512线上的电路。见3.21 Line Driver(信号发射装置)。

3.14 Enahanced Functionality(扩展功能):对一个DMX512端口上附加的第二条数据链路的有效利用。

3.15 Idle(高阻态):DMX512信号保持高电平并不携带任何信息的状态。

3.16 In-Line Device:接受和重传DMX512信号的设备部件。

3.17 Isolation(绝缘):在电路上输出与输入完全电气隔离。

3.18 Isolation voltage(隔断电压):在一个孤立系统的输入与输出之间,如果电压值达到或低于此电压值,那么电路部件的损坏将不会发生。

3.20 LEN:作为由EIA-485-A定义的负载单元的数字或片段。

3.21 Line Driver(信号发射装置):在数据链路上提供的不同的电压流路,并且在被定义的共模电压范围内和在对过载和过压条件下的反应的具体说明内起作用的一种电气回路。

3.22 Line Receiver(信号接收装置):在数据链路上允许不同电压流路的检波,并且在被定义的共模电压范围内和在对过载和过压条件下的反应的具体说明内起作用的一种电气回路。

3.23 Loop-Through Connection(环形-穿过连接):一个连接器或终端机端口要接当前信号和一个端口对另一个端口的至少Pin 1、2、3.经常缩写为Loop或者Thru。

3.24 Manufacturer ID(制造者ID):有两个字节长度由标准认可委员会E1分配给制造商/组织,并用作交替开始码91H和0CFH。这个ID作为一个跟随数据包的数据的身份识别,表示制造商/组织的所有权并被所有其他的所忽略。

3.25 Mark:真实信号关于互补信号是高的电平情况。

3.26 MAB:Mark After Break——电平由低转变为高表示中断的结束,到电平由高转变为低表示开始码的起始位(slot 0)之间的一段时间。

3.27 MBB:Mark Before Break——从最后一个口(slot)的最后一个停止位的结束,到电平由高转变为低表示中断的开始之间的一段时间。

3.28 Merge Unit(集成单元):一种由一个或者更多的接收设备和一个或者更多的发射设备组成的产品,它产生一种源自制造商声明的DMX512输入数据包的逻辑集合所产生的DMX512数据包。

3.29 NULL START Code(空开始码):值为00H的开始码。

3.30 Packet(数据包):复位随后是所有的口直到一个MBB和下一个复位的开始。

3.31 Port(端口):一个DMX512信号连接点(连接插头或末端引脚)。

3.32 Receiver:见3.22 Line Receiver(信号接收装置)。

3.33 Receiving Device(接收设备):接收DMX512信号的设备。

3.34 Reset(复位):见3.3 Break(中断)。

3.35 Reset Sequence(复位顺序):中断、MAB、开始码。

3.36 Signal Common(零电位):EIA-485-A驱动或接收电路系统的共同参考点(提供为零伏特)。

3.37 Slot(口):在一个DMX512数据包里按顺序编号的封装字节。一个单独的数据包最大可容513个口,开始于口0。口0是开始码。

3.38 Slot Footprint(口号码):一个产品进行它的操作所用到数据的口的数目。

          注:一个24路调光器架可以有24个footprint,如果一些口被用作提供用空开始码数据包的附加控制功能,那会有更多的footprint。

3.39 Space:真实信号关于互补信号是低的电平情况。

3.40 Start Bit(开始位):附加在一个字节开始端的特别位,以向接收器标示所收到的是一个新的字节。开始位总是低电平,即Space。

3.41 START Code(开始码):在中断后发送的第一个口,表明了接下来信息的类型。

3.42 Stop Bit(停止位):附加在一个字节上的特别位,表明是这个字节的结束——DMX512有2个停止位。停止位总是高电平,即Mark。

3.43 Terminator:是一种设计用来把反映在一个数据链路上的无用信号减少到最低限度的设备或电路结构。

3.44 Transmitting Device(发射设备):一种产生DMX512信号的设备。

3.45 UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter.

3.46 Universe:源自于一个单独DMX512信号源的DMX512数据链路。控制直到由512个DMX512数据口组成一个单独的集合。

3.47 Updata(Refresh) Rate:带有一个空开始码的DMX512数据包每秒所发送的数目。

 

4.电气说明和物理层

4.1概述

除在文件中的特别声明外,这个标准的详细电气说明是关于EIA-485-A。当EIA-485-A与这份文件存在冲突时,以文件中所述为准。

DMX512数据链路的物理层受到连接到其它设备上的接地习惯、终止办法、信号水平、EMC和意外损坏的限制。

设计者应该特别注意EIA-485-A所要求的信号发射装置、信号接收装置的设计和信号电压水平、负载、共模信号。更进一步说,设计者必须遵从第5、第6节中不是EIA-485-A的规定。

 

4.2电器隔离

EIA-485-A并不是提供一般的电器隔离。而且,这个标准适合光隔离、变压器隔离,或是其他一些形式,包括要阻止超过EIA-485-A共模限制的电压的未被认可的增值(见第5、第6节)。包含这些隔离形式在内并不符合EIA-485-A,因此要更改要求以使发射机和接收机均符合EIA-485-A。

 

4.3拓朴

一个数据链路是由一个单独的动态差动信号发射装置,一个终端传输线和一个或多个差动的信号接收装置组成。传输线是有100至120欧姆轻微阻抗的数据电线,详细说明见第8节。差动信号发射装置和信号接收装置也遵从EIA-485-A规定和这个标准的所有附加规定。

 

4.4端口

一个DMX512端口是在设备内部电子信号和传输线的物理端子之间的DMX512信号连接点。它也可以作为规定的连接器(见第7节)或一个终端的引脚。终端机和连接器的关联点在这个标准里是指管脚。一个DMX512端口有5个管脚,是从脚1到脚 5。

一个DMX512端口的1脚是零电位(地),所有DMX512端口的 1脚必须在物理上接地。

 

4.5 公共数据链路和接地拓扑

第5节的多个段落和附录A将涉及接地的拓扑。所有情况都是在DMX512端口的1脚和EIA-485-A信号发射装置或信号接收装置电路系统的零电位之间通过一个低阻抗进行连接的。

 

4.6更好的普通接地数据链路方法

    DMX512系统用的接地涉及传输设备和隔离接收设备。这种方法在为单个点可靠的地/ 底盘连接源极做准备,并且考虑到建立在传送和接收设备之间的地电位的变化。这样可以确保设备的互动性不在他们自己制造的平安的冒险范围但可以偶尔超出EIA-484-A的普通模式得到完成。参照EIA-485-A中4.3.1节.其他的方法在Annex A中有提到。

4.7主要的数据链路

    DMX512的管脚2和管脚3端口来源于主要数据链路。管脚2是负数据信号。管脚3是正数据信号。数据的法则在第9章中涉及到。为了得到与附录B中描述的扩展功能相一致的主要数据链路上的半双工,双极性的数据传输,我们有限的使用多层数据链路设备。

 

4.8可选择的二极链路(扩展功能)

4.8.1二极数据链路-积极作用

    DMX512中的管脚4与管脚5端口提供了一个次要的EIA-485-A数据链路。数据链路的完成是可选择的。管脚4与管脚5端口的积极作用在于扩展功能。几个不同的网络拓扑结构与扩展功能的补充相关联。被允许的二极数据链路的使用和与他们关联的拓扑结构在附录B中有描述。

 

4.8.2二极数据链路-消极作用

    为了通过网络来延伸扩展功能,在包含接收和传送两个端口的设备没有积极的处理Pin4与Pin5中的数据将直接导致在两个端口间所有接点的消极连接。包括三个或更多端口的设备可以装设这个消极的二极数据链路在两端口之间。这个端口在第8章中作为要求被声明,并在产品上也被说明。

 

4.9数据链路中信号名称摘要

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