DMX512协议*先是由USITT(美國(guó)剧院技术协会)发展成為(wèi)从控制台用(yòng)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(néng)代替模拟系统。DMX512的简单性、可(kě)靠性(假如能(néng)够正确安装和使用(yòng)的话!)以及灵活性使其迅速成為(wèi)资金允许情况下选择的协议,除了调光器外,一系列不断增長(cháng)的控制设备*是证据。DMX512仍然是科(kē)學(xué)上的一个新(xīn)领域,具有(yǒu)在规则基础上产生的各种奇妙技术。
EIA485(RS485)
DMX512是围绕工业标准EIA485接口设计的。EIA485属于接口、電(diàn)压、電(diàn)流等的“電(diàn)”端。
系统是基于沿着屏蔽导體(tǐ)双绞線(xiàn)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(yòng)于两个信号,因此保证了一致的数字定相。所用(yòng)的导線(xiàn)应该是由一条或两条双绞線(xiàn)、箔片和编织筛所构成的合适的数据导線(xiàn)。对称音频导線(xiàn)则不能(néng)完成这个工作。
通常地,*如网段一样,导線(xiàn)两头应该有(yǒu)两个终端。灯光控制台通常在一头作為(wèi)终端,而另一头应该只有(yǒu)一个120Ω的電(diàn)阻。
EIA485规范只支持“雏菊链”或每段上*多(duō)以32个“单元负载”所构成的串行网络。制造商(shāng)声称每段可(kě)以長(cháng)达1000m。但是,要特别指出的是,中继器的作用(yòng)应该考虑到700m或800m左右,这样可(kě)以防止环境的异常。
XLR连接器的针口分(fēn)配(表1)
针 線(xiàn) 信号
1屏蔽 地/0伏
2内部导體(tǐ)(黒) 数据–
3内部导體(tǐ)(白) 数据+
4内部导體(tǐ)(绿) 备用(yòng)数据-
5内部导體(tǐ)(红) 备用(yòng)数据+
DMX512控制線(xiàn)采用(yòng)5针XLR(有(yǒu)时候是3针)连接设备(如表1);母接口适用(yòng)于发送器,而公接口适用(yòng)于接收器。
规范中建议用(yòng)一条两对导線(xiàn)(4个连接口)来实现屏蔽,虽然只是需要其中一对。第二对导線(xiàn)用(yòng)于未指定的可(kě)选场合中。
必须注意的是一些调光器使用(yòng)这些線(xiàn)来指示故障和状态信息。如果调光器用(yòng)第二个信道,则需要专门配置的分(fēn)路器和中继器。
把線(xiàn)连接到逻辑電(diàn)平***的方法是使用(yòng)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(yòng)这些接口方法為(wèi)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*多(duō)安装32个接收器。
不通过直接横跨線(xiàn)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(kě)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,这些都是坏消息!
资料
资料发送基于一种8位异步串行协议,带一个开始位(低電(diàn)平)和两个停止位(高電(diàn)平),没有(yǒu)奇偶校验。因此一个资料帧有(yǒu)11位元。由于每一位的宽度是4祍,所以发送一个帧需要44祍的时间。如果線(xiàn)路要发送一个连续的数据流,则会产生250000b/s的资料率,或称250k波特。
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(yòng)于使发送器和接收器同步。资料線(xiàn)通常处于高電(diàn)平;实际上它空闲时会处于高電(diàn)平状态(更多(duō)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(yǒu)两个理(lǐ)由:让接收器有(yǒu)充分(fēn)的时间处理(lǐ)输入的资料;让線(xiàn)路处于高電(diàn)平的状态,这样下一个“开始”才能(néng)被检测到。图1描述了一个帧里面的位電(diàn)平,这个帧中含有(yǒu)资料“0”和“255”。
迄今為(wèi)止已经解释得很(hěn)清楚了,但是还没有(yǒu)完,DMX512*多(duō)可(kě)支持512个调光器,现在我们只看到了第1个,那么怎样為(wèi)所有(yǒu)的调光器处理(lǐ)资料呢(ne)?答(dá)案是简单的,只是不断重复这个过程!
好的,*是那么简单。不过现在的情况可(kě)不是那么简单了,我们在段上取得了一个数据流,但是没有(yǒu)办法辨别哪一帧是属于哪一个调光器的。看“DMX包”部分(fēn)的提示。
DMX512“包”
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*是一个“Break”和一个“Mark-after-break”。*是这个信息使接收器能(néng)够检测到一个帧的开始,因此能(néng)够处理(lǐ)接收到的资料。
帧定时检验显示了線(xiàn)路处于低電(diàn)平的*長(cháng)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“低電(diàn)平”,这两者的不同很(hěn)容易被检测到,可(kě)用(yòng)于调光器的同步。
“Mark-after-break”在線(xiàn)路上是“高”状态,至少8祍时间的宽度,“Mark-after-break”是必需的,因為(wèi)这样才能(néng)检测到“Break”,否则帧的开始位会紧随“Break”,使線(xiàn)路一直陷入低電(diàn)平状态。此时将会非常混乱!一个描述“包”的图2有(yǒu)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(yǒu)定义,但是一些制造商(shāng)却使用(yòng)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(fēn),不过要小(xiǎo)心,它不会总被检验到!
定时总结(表2)
*小(xiǎo) *大
Break 88μs1秒(miǎo)
Mark-after-break 8μs1秒(miǎo)
Inter-frame-time 0μs1秒(miǎo)
“Inter-frame-time”用(yòng)于减低资料率。有(yǒu)些调光器不能(néng)处理(lǐ)高速运行的资料,或者在控制台处理(lǐ)其它任務(wù)的同时用(yòng)于“插入”发送过程。它的数值可(kě)以在0到1秒(miǎo)之间。
规范中对于定时设置了一些限制。
从表2可(kě)以看出,资料率有(yǒu)很(hěn)大的扩展性,但是要注意的是,不允许線(xiàn)路状态持续处于“高”或“低”状态超过一秒(miǎo)的时间,而且此时应该考虑出错的条件。
差不多(duō)DMX512系统中出现的所有(yǒu)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(fēn)离中。记住,系统以段终结的方式运行。简单地把線(xiàn)路分(fēn)离(看上去是符合逻辑的)会由于欧姆量的反复变化而不能(néng)工作。这样做容易导致信号的破坏。
解决办法是使用(yòng)“分(fēn)路器”和“中继器”,通電(diàn)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”。
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