写在最前面:

DMX512(digital multiplex)

其实就是主机向从机整包单向广播发送的协议(protocol),从机自取所需。


一、链接拓扑(network topology)

根据后面的协议可以知道,其实就是将所有的slave挂到线上去。(线最长可以多长?)

 
image.png

二、协议(protocol)的时序如下图

1) 先说明地址,包的格式是固定的,第一个数据帧就是地址1(说是0也可以),接下来的数据帧,地址逐渐+1。

2) 1 slot 或者叫 1 data frame(数据帧)=1 start bit(低电平) + 8 data bits + 2 stop bits(高电平) = 11bits, 1bit=4us,1slot=44us。(下图右下角的蓝色字体部分)

3) 1 packet (数据包)= 1 break + 1 MAB(mark after break) + 1 SC(start code) + 512 slots + 1 MTBP(mark time between packets) (下图红色字体部分)

  • 1 break 典型值88us
  • MAB 典型值 8us
  • SC就是一帧 44us,第0帧
  • MTBP,高电平有效,0-1s之间

time = 88us+8us+44us+512*44us+0=22668us=22.668ms 发包频率44.11Hz,也就是控制频率了,如果地址用不完,把slot减少,时间也可以节省,然后频率可以更高了。

 
image.png

放大右下角的每帧时序

 
image.png

三、硬件实现方式

 
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四、电路:

 
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五、软件实现

下面的两个图,第一个是DMX512的时序,第二个是UART的时序,可以看出,可以利用UART进行模仿。

1、数据格式,大家都是1个bit的低电平作为开始,八个数据位,两个停止位,大家都是11位

2、一个bit的时间,标准的DMX512是4us,那么对应波特率就是1s/(4us)=250000bit/s

然后问题来了,那个大break怎么检测呢?

把通讯格式换成1个开始bit+9个数据bit+1个停止bit,也是11个bit,

1、正常的slot,第9个数据bit对应了停止位,所以是1,

2、break的时间间隔足够长,第9个数据bit对应的还是0,差别出来了,就靠这个第9数据bit来区别。

 
image.png
 
image.png

STM32F103 code:

/**************************************************

函数说明:初始化DMX512的USART4,用USART来模仿DMX512,设定接收中断

**************************************************/

void DMX512_UART4_Config(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 250000; //跟DMX512的速度匹配上,一个bit用4us

//模仿slot:

//UART :1低电平启动位+9个数据位+1个高电平停止位

//DMX512:1低电平开始位+8个数据位+2个高电平停止位

//为什么要设置UART的第9个数据位,而不是8个数据位+2个停止位,

//主要是用来判断break的

//UART协议中,有一个固定的低电平启动位

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init(UART4, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(UART4, USART_IT_RXNE, ENABLE);//使能接收中断

USART_Cmd(UART4, ENABLE);

// 中断组0

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);

// 中断来源

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART4_IRQn;

// 抢占式优先级 0

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

// 响应优先级 1

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

六、多地址数据获取

在实际应用中,一个slot的信息量太小了,一个slave设备可能用到多个slot,比如8个,那么所有设备都要约定好,slave1从使用slot0-7的数据,那么为了避免重叠,slave可以使用slot8-15的数据。

参考资料

what is DMX512

https://en.wikipedia.org/wiki/DMX512

https://www.learnstagelighting.com/what-is-dmx-512/

https://wenku.baidu.com/view/d8945f9b80eb6294dd886ccb.html (这份解释不错。)

作者:StarsOcean
链接:https://www.jianshu.com/p/5c1083283507
来源:简书
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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