dmx512

1、DMX512協議（1）DMX512協議簡史20世紀80年代初，隨著計算機技術的發(fā)展，數字調光技術逐步出現并逐步取代模擬調光技術，相繼出現各種數字傳送形式的通信協議，如D54、AVAB、CMX、PMX和EMX等。這些協議，雖然大多利用RS232或RS422標準的物理接口，但不同廠商之間還是存在一定的差異，不能通用。為了使各廠商生產的調光臺和調光器能相互連接，USITT于1986年制定了專門用于控制臺與調光器之間數據通信的標準DMX512（

2、1987）。協議很快就到世界各國燈光設備廠商的響應。1990年USITT又對DMX512協議作了修改和補充，成為DMX5121990。DMX5121990協議的全稱是《DMX5121990DigitalDataTransmissionStardFDimmerControllers(調光器與控制臺用數據傳輸標準）》，它就是目前正在執(zhí)行的版本。此后，著名的美國娛樂業(yè)服務與技術協會ESTA（EntertainmentServicesTechn

3、ologyAssociation)又加入了DMX512協議的修訂工作，2002年10月25日，ESTA發(fā)布了修訂后的DMX512標準草案，簡稱為DMX512A。新標準在保護、安全、兼容性等方面作了較多的修改，允許實現雙向數據傳輸，新標準完全向下兼容，即按DMX512A標準生產的設備完全可在DMX5121990協議下工作。（2）DMX512的相關設備與工藝DMX是digitalmultiplex(數字多路復用）的英文縮寫，512表示一對數

4、據線上可同時傳輸512個通道的調光控制信號。該標準對信號傳輸的相關電氣特性、數據格式、數據協議、插接件和線纜等方面作了規(guī)定。DMX512標準定義下，512路燈光控制號可以用一對信號線傳輸，另外還有一根額外的電線作為參考“信號地”。DMX的兩根信號線分別叫“DMX—“和“DMX“兩根DMX信號線和普通線絞合在一起，形成外部屏蔽，以減少感應干擾。目前常用的DMX信號插接件為5芯的XLP傳聲器插頭和插座。DMX允許的有效傳輸距離為250m。條

5、件是使用優(yōu)質信號線。合格的DMX信號線要求導體截面積約0.34mm2阻抗120Ω，帶金屬網狀屏蔽層。建議選用兩對絞線加屏蔽線的信號線，因為有些設備要雙向傳輸信號或供電，剩下的一對絞線也可作備用之需，為防止電磁干擾，DMX線路應遠離電力電纜，尤其是調光器的強電電纜不應與DMX信號電纜敷設在同一個線管或線槽中。DMX512協議要求使用5芯插接件，一般只用其中3芯。絕大多數生產商都采用5芯插接件，只有Martin(馬田）、HIGHEND(燈浪

6、）等產品采用3芯插接件。3芯插接件的1引腳接地，2引腳為數據碼線（黑色，一反相），3引腳不控制數據線（白色，豐反相）。5芯插接件余下的2芯一般作不備用，也有的廠家用4芯和5芯來傳輸失效信息和反饋燈具目前的狀態(tài)。插頭插座的外形和引腳定義如圖各種接收DMX信號的設備都有一DMX輸入的IN端口和一個用于并接下一設備的THRO端口，并具有起始地址的設置裝置，如二進制DIP開關、十進制旋轉開關、帶有顯示的數字按鈕及起始回路設置處理部分。設備的連接

7、為菊花鏈形式。一個DMX512輸出端口可以控制512個控制通道，但由于傳輸器件的限制一般最多只能驅動32個接收設備，如超過32個設備需使用DMX信號放大器。如前所述，DMX信號的最大傳輸距離在使用標準線纜的情況下約為300m超過此距離，應加入放大器。如線纜質量低下，傳輸距離會大大縮短。因此在實際應用中，為了保證系統(tǒng)能可靠地工作，除用質量較好的線纜外，傳輸距離為200m左右應加入信號放大器。由于DMX512的傳輸速率高達250kbits，

8、根據電子理論，為了消除電波在傳輸中的反射，達到可靠傳輸數據的目的，應在最后一個接收設備的THRO端接入一個阻抗約為120Ω、功率不小于0.25W(或收14W)的終端器。在DMX信號發(fā)生、傳輸、分配處理、轉換和實施控制的過程中，需有各種設備的配合，這些設備統(tǒng)稱為DMX相關設備。下面介紹幾種常用的DMX相關設備。①DMX發(fā)送器：一個DMX系統(tǒng)至少配置一個發(fā)送器和一個接收器。DMX發(fā)送器是產生DMX信號的設備，通常包含在調光臺、電腦燈控制臺、

9、換色器控制里面。圖651是英國ARTISTIC公司的DMX測試器，它主要功能是測試輸入DMX信號的時序與標準DMX512信號之間的偏差情況，同時它帶有一個通道的DMX信號輸出口，用作測試帶DMX接口的燈具和調光器等，因此其結構里面也同時包括了一個典型的DMX發(fā)送器。②DMX接收器：任何一個可以被DMX信號有效控制的設備（如調光器、電腦燈、換色器等）都包含一個DMX接收器。為了讓接收器準確接收到從DMX發(fā)送器發(fā)出的信息，需要選擇DMX信號

10、的起始地址。設備的地址選擇一般包括三個旋轉編碼開關：一個開關選擇個位，一個開關選擇十位，第三個選擇百位，如圖652所示。有些廠家使用的開關選用二進制編碼的十進制數（BCD)信息。BCD是一種用二進制形式來表達十進制數的方法，例如十進制數3就是BCD0011，十進制數11用BCD來表示就是0011。學計算機相關專業(yè)的都了解8421編碼格式?？梢院芸炜谒愠鰜?。近年來更多產品采用LED數碼管液晶界面和選擇按鈕操作來選擇DMX信號的起始地址。大

11、部分的接收器具有1個DMX接口，個別設備為了性能上的需要，具有2個或以上的DMX接口。最典型的雙可靠性。DMX512信號幀結構如圖657所示。DMX512協議規(guī)定用250kbits傳輸速率傳輸回路控制信號，即發(fā)送圖中各數字和符號含義如下：①符號SYNC代表同步頭，在每個DMX信息包頭部，用于對數據進行接收檢測，其電平為低電平，寬度為0.08～10ms；②符號F為信息包分離位，其電平為高電平，寬度為≥4μs③符號S為信息包的廠商信息；④符

12、號D0～D7代表數據的第1～8位，其電平根據數據而定；⑤符合R無具體意義，電平可高可低；⑥符號E代表每個數據的停止位，其電平為高電平；⑦空閑位電平須用軟件置高（電平）。一個二進制碼（1個bit）需4μs的時間。每路燈光信號數據用11個二進制碼（11個bit）表示，前2位為起始碼，后1位為停止位，中間8位為亮度數據，表示0～255的256級亮度。每路燈光信號數據也稱為1幀，發(fā)送1幀DMX數據的時間為444μs。DMX采用連續(xù)發(fā)送的方式發(fā)送

13、數據，最多可是發(fā)送512路燈光亮度信號數據，512路燈光亮度信號數據又稱為一個信息包或數據包，如圖658所示。信息包的第1幀稱為起始的數據，用于表示廠商或其他功能。第2幀是第1個回路有亮度數據，第3幀是第2個回路的亮度數據，依此類推，一直到最后發(fā)第512回路的亮度數據，因此共發(fā)513幀數據。傳送全部512路信號信息包至少需要22.66ms，即每秒最多可發(fā)送44個信息包。第一個信息包發(fā)出之后，DMX512協議規(guī)定線路必須發(fā)送最少連續(xù)兩個完

14、整的幀（最少884μs，一般為100～2004μs）低電平信號（又稱同步信號）。因為DMX不發(fā)送地址碼，夠確認哪一個數據是一個新信息包的開始，從而可以按設定接收相應的幀數據。⑷數字信號的多路傳輸DMX512通信協議規(guī)定編碼脈沖的時間間隔為4μs，由8bit脈沖組成一個碼組，代表256個信號電平。8bit組成一個字節(jié)（Byte)。每臺調光器的控制信號由一個8bit碼組構成一個數據通道。DMX512信號最多可支持512個數據通道。調光臺提供

15、各路調光器的數字控制信號并按順序從調光臺的通道1到最高通道編號連續(xù)周而復始循環(huán)發(fā)送信號。為使接收裝置（調光器）與發(fā)送信號同步，在一個由8bit組成的字節(jié)中，另外還有3bit加入到字節(jié)，它們一個作為開始位（低電平)另外兩個作為停止位（高電平），發(fā)送這11bit組成的數據帖需花費的時間長度為4μsx11=44μs。圖659所示為一個數據幀的結構。如果線路上連續(xù)發(fā)送各調光器的這些數據幀（即各數據幀之間沒有空閑間隙時間），那么每秒可發(fā)送4μs間

16、隔的數據幀250000bit。這就是DMX512信號最高的數據傳輸速率，即250kbits。為確認接收通道1（稱為基準通道），在1～512個數據幀全部發(fā)送結束后還需設置一個“中斷”標記信號，中斷標記信號結束后再開始一個1～512通道數據幀的發(fā)送。中斷標記信號是一個88μs長度的連續(xù)低電平信號（這是兩個完整數據幀的長度）。在中斷結尾還有一個稱為“中斷后的標志”(markafterbreakm.a.b)的8μs長度的高電平信號。跟隨m.a.

17、b后發(fā)送的是一個稱為“開始碼”（startcode)的44μs長度的字節(jié)，調光器把這個低電平字節(jié)數據作為零值。零值開始碼后跟隨的是第1個調光器的8bit數據。包括m.a.b在內的全部512個調光器的字節(jié)稱為DMX512信號的一個信息包，其結構如圖660所示。舞臺燈光舞臺燈光DMX512DMX512控制信號傳輸線控制信號傳輸線發(fā)布時間：發(fā)布時間：2012.06.07新聞來源：新聞來源：瀏覽次數：瀏覽次數：41自從舞臺燈光控制進入數字時代以

18、來，DMX512協議長期占據著舞臺燈光控制協議的主導地位，成為每個舞臺燈光工作者無不知曉的一項技術。但在實際應用中，人們對于DMX512傳輸線的選擇和使用顯得十分混亂，使用不符合要求的信號傳輸線的現象普遍存在。不但在臨時性的流動演出中有，在劇場建設中也同樣存在。傳輸線是DMX512控制中的神經系統(tǒng)，它的質量直接影響控制信號的傳輸質量。劣質傳輸線將威脅燈光控制的可靠性和穩(wěn)定性，會給演出帶來致命的傷害。對劇場來說，系統(tǒng)布線更是“百年大計”的

19、基礎建設，人們應該給予更大的關注。近年來，國內掀起了劇場建設的高潮，筆者參加了不少劇場的燈光設計方案評審和燈光工程、設備的評標，在評審中發(fā)現這一問題普遍沒有得到應有的重視。即使在一些國家級的重點工程中，問題也同樣存在。DMX512控制系統(tǒng)應該使用何種通訊電纜才能使系統(tǒng)可靠地工作？為什么必須采用專用的電纜？采用不規(guī)范的傳輸線為什么會產生問題？要解答這些問題首先要對DMX512協議有所了解。DMX512是美國戲劇技術學會（USITT）制定的