DMX512协议详解

简介：
《DMX512协议详解》是一本深入探讨数字控制台与灯光设备通信标准的专业书籍。它全面解析了DMX512协议的工作原理、应用场景及配置方法，为舞台技术从业者提供了宝贵的指导和参考。 ### DMX512协议详解 #### 一、灯光系统控制方式的演变 灯光控制技术的发展经历了几个重要的阶段。最初，灯光控制仅依赖简单的机械开关，通过遮挡、改变灯具与光源的距离或调整焦距来调节光线亮度。随着时间的推移，电阻器调光、变压器调光以及磁放大器调光等技术逐渐被引入，使得调光变得更加精确和可控。到了可控硅技术广泛应用的时代，灯光控制实现了质的飞跃，不仅体积大大减小，并且灯光亮度的调整更加便捷。 早期的灯光控制台主要采用模拟技术进行操作，即一个推杆对应一个调光回路，每一路都需要单独的信号线。尽管通过拨码开关可以在一定程度上减少推杆数量，并通过多芯信号电缆来减少线路的数量，但由于模拟信号本身的限制，这种控制系统的一致性较差且难以备份信号；此外，其使用也不够便捷。因此，在现代灯光控制技术中，模拟调光的应用已经越来越少。 随着数字化技术和计算机的普及应用，电脑调光台应运而生。这些新型设备采用了多种不同的通信协议如D54、AVAB、CMX等。然而由于各制造商自行定义了这些标准，导致它们之间的兼容性和互操作性较差；这在一定程度上限制了不同品牌设备间的连接和数据交换。 为了解决上述问题并提高设备间互操作性的需求，在20世纪80年代初美国剧场技术协会（USITT）制定了DMX512协议。这是一种数字多路复用通信标准，旨在实现各种灯光控制系统的兼容性。自该协议发布以来经过多次修订和完善最终形成了DMX512-1990版国际标准，并被全球广泛采用。 #### 二、DMX512信号格式 DMX512信号由以下主要部分组成： - **IDLE (空闲)**：当没有数据传输时，保持高电平状态。 - **BREAK**：每个数据包开始前有一个持续至少88微秒的低电平脉冲。通常为了确保更好的发送和接收效果，会设置为更长的时间（如120微秒）。 - **MARK AFTER BREAK (MAB)**：在BREAK之后是一个持续时间为8微秒或两个脉冲的高电平信号；旧版DMX标准规定此时间应为4微秒或一个脉冲。为了兼容较老式的控制台，可以将该值设置为12微秒。 - **START CODE (SC) 起始码**：这是一个特定通道数据流开始标志符，并且格式与普通通道数据相同；通常包含11个脉冲或44微秒的数据。 - **MARK TIME BETWEEN FRAMES (MTBF)**：在每个通道数据的起始位之前，可以插入一个高电平信号（持续时间小于1秒）作为缓冲区。 - **MARK TIME BETWEEN PACKETS (MTBP)**：有效数据发送结束后会发出另一个高电平信号（同样持续时间小于1秒），以分隔不同包之间的间隔。 DMX512的数据传输速率为250kbs，每个帧包括一个开始位（低电平）、8个数据位和两个停止位（高电平）。这意味着每一个完整帧由11个比特组成。每位的宽度为4微秒，因此发送一整帧需要44微秒的时间；8位的数据可以表示从0到255之间的数值范围。 DMX512信号格式通过同步头告知接收设备接下来将接收到包含连续512字节数据包的信息流。在灯光控制系统中，每一个字节代表一个独立的调光通道的状态信息。这种结构简化了控制台与照明设备间的连接，并增强了通信稳定性和可靠性。 #### 结论 DMX512协议是目前最为广泛使用的标准之一，在提高不同品牌设备间互操作性方面发挥了重要作用；通过理解其基本信号格式及其应用，有助于更好地设计和维护灯光系统。尽管市场上出现了基于TCPIP的网络化控制系统解决方案，但在处理大量通道的数据传输时，DMX512仍然是最常用的技术手段之一。