WH/T32—2008DMX512-A燈光控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（一）

說明：WH/T32-2008《DMX512-A燈光控制數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議》是中華人民共和國文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由文化部于2008年4月3日發(fā)布，2008年6月1日起實(shí)施。

本標(biāo)準(zhǔn)等同采用美國國家標(biāo)準(zhǔn)E1.11-2004《USITT DMX512-A 燈光及附屬設(shè)備控制的異步串行數(shù)據(jù)數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)》，英文名稱：American National Standard E1.11-2004 Entertainment Technology -USITT DMX512-A Asynchronous Serial Digital Data Transmission Standard for Controlling Lighting Equipment and Accessories。

1 總述

1.1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定燈光控制系統(tǒng)中控制器與在1.4中所描述的調(diào)光器及其相關(guān)設(shè)備等被控設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸方法，包括電氣特性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和連接器類型。凡符合本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備應(yīng)標(biāo)記“DMX512-A”。除另有說明，本文中DMX512即表示DMX512-A。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于燈光控制設(shè)備生產(chǎn)和燈光控制設(shè)備的系統(tǒng)集成。

本標(biāo)準(zhǔn)對燈光控制設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者和使用者具有指導(dǎo)作用。

本標(biāo)準(zhǔn)不包括對線纜和配線的要求。

1.2 概述

本標(biāo)準(zhǔn)采用一種簡單的異步八位串行數(shù)據(jù)協(xié)議，包括由標(biāo)準(zhǔn)通用異步收發(fā)設(shè)備（UARTs）產(chǎn)生無類型的字節(jié)流。本標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)通常是兩對電纜線，每對都可以作為數(shù)據(jù)鏈路來使用。數(shù)據(jù)鏈路采用ANSI/TIA/EIA-485-A-1998（下文簡稱“EIA-485-A”）的平衡數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)驅(qū)動(dòng)。設(shè)備端口可采用5芯XLR連接器或固定連接。本標(biāo)準(zhǔn)也允許按第7章“連接方法”的規(guī)定采用其他的連接器。

主數(shù)據(jù)鏈路上的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送，最多可達(dá)到513個(gè)字段。第一個(gè)字段為起始碼，定義數(shù)據(jù)包中后續(xù)字段的用途，符合本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備的互聯(lián)性主要取決于發(fā)送設(shè)備零起始碼的使用，接收設(shè)備的功能取決于從收到的數(shù)據(jù)包中對相關(guān)數(shù)據(jù)的提取和處理。

輔助數(shù)據(jù)鏈路中的數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍廣泛，但數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)符合EIA-485-A的規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了特殊應(yīng)用所要求的電路拓?fù)洹?/p>

1.3 標(biāo)準(zhǔn)的正確使用

本標(biāo)準(zhǔn)只能在有限的領(lǐng)域中使用，不適用于在同一線路上傳送燈光、音響、舞臺(tái)機(jī)械控制數(shù)據(jù)的綜合網(wǎng)絡(luò)。

本標(biāo)準(zhǔn)對零起始碼數(shù)據(jù)包無強(qiáng)制性錯(cuò)誤檢測，不保證所有的DMX512數(shù)據(jù)包能被收到。

1.4 可發(fā)送的控制數(shù)據(jù)

可發(fā)送調(diào)光器、其他燈光設(shè)備和不危及安全的相關(guān)設(shè)備的控制數(shù)據(jù)，可以把控制數(shù)據(jù)從一個(gè)控制設(shè)備重復(fù)地傳送到一個(gè)或多個(gè)接收設(shè)備。

1.5 不可發(fā)送的控制數(shù)據(jù)

本協(xié)議無強(qiáng)制性錯(cuò)誤檢測，因此不適用于可能危及安全的設(shè)備的控制。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行

對執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)記、標(biāo)識(shí)和聲明并不表示中國演藝設(shè)備技術(shù)協(xié)會(huì)演出場館設(shè)備專業(yè)委員會(huì)對其設(shè)備的認(rèn)證。參考第10章“標(biāo)志和聲明”、第11章“協(xié)議執(zhí)行一致性聲明（PICS）”和附錄F“對附錄A到附錄E的協(xié)議執(zhí)行一致性聲明（PICS）”。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T 15157.7-2002 頻率低于3 MHz的印制板連接器第7部分：有質(zhì)量評(píng)定的具有通用插合特性的8位固定和自由連接器詳細(xì)規(guī)范

ISO/IEC 646 信息技術(shù)-信息交換用ISO 7位編碼字符集

ANSI/TIA/EIA-568-B-2001 商業(yè)建筑通訊電纜標(biāo)準(zhǔn)

ANSI/TIA/EIA-485-A-1998 平衡多點(diǎn)數(shù)字系統(tǒng)中使用的發(fā)送器和接收器電氣特性，簡寫為EIA-485-A

USITT DMX512/1990 調(diào)光器和控制器的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)

3 術(shù)語和定義

3.1 異步（傳輸方式）asynchronous

信號(hào)可在任何時(shí)間開始發(fā)送，無需獨(dú)立的時(shí)鐘線與接收設(shè)備進(jìn)行鎖定或同步。

3.2 通用異步收發(fā)設(shè)備 universal asynchronous receiver transmitter （UART）

發(fā)送、接收異步串行數(shù)據(jù)的設(shè)備。

3.3 數(shù)據(jù)鏈路 data link

連接發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備之間的物理線路。

3.4 復(fù)位信號(hào) break

從高電平轉(zhuǎn)向低電平開始，到再從低電平轉(zhuǎn)向高電平的過程，其中低電平至少持續(xù)88 μs。

3.5 復(fù)位后標(biāo)記 mark after break（MAB）

從表示復(fù)位結(jié)束的低電平向高電平的轉(zhuǎn)換到表示起始碼起始位開始的高電平向低電平轉(zhuǎn)換之間的時(shí)間。

3.6 字段 slot

DMX512數(shù)據(jù)包中一系列被編號(hào)的幀字節(jié)。一個(gè)數(shù)據(jù)鏈最多包含513個(gè)字段，從0字段開始。0字段為起始碼，字段1到字段512為數(shù)據(jù)字段。

3.7 起始碼 start code

復(fù)位后發(fā)送的第一個(gè)字段，表示后續(xù)信息的類型。

3.8 復(fù)位序列 reset sequence

復(fù)位信號(hào)、復(fù)位后標(biāo)記和起始碼組成的序列。

3.9 復(fù)位前標(biāo)記 mark before break（MBB）

最后字段的第二個(gè)停止位的終止到表示復(fù)位開始的高電平向低電平轉(zhuǎn)換的時(shí)間。

3.10 數(shù)據(jù)包 packet

復(fù)位序列及到下一復(fù)位前標(biāo)記之前的所有后續(xù)字段。

3.11 零起始碼 null start code

數(shù)值為“0”的起始碼（00h）。

3.12 發(fā)送器 transmitting device

發(fā)送設(shè)備

產(chǎn)生DMX512信號(hào)的設(shè)備。

3.13 信號(hào)＋data+

正信號(hào)。

3.14 信號(hào)－data-

負(fù)信號(hào)。

3.15 電路公共端 circuit common

EIA-485-A驅(qū)動(dòng)電路或接收電路的公共參考端，即供電電源“0V”端。

3.16 DMX512端口 DMX512 port

DMX512信號(hào)接口（連接器或接線端子）。

3.17 共模電壓 common mode voltage

相對于電路公共端，在“信號(hào)＋”線和“信號(hào)－”線上均出現(xiàn)的電壓。

Vcm= (Va＋Vb)/2。

其中：Vcm——共模電壓；

Va——“信號(hào)＋”相對于電路公共端的電壓；

Vb——“信號(hào)－”相對于電路公共端的電壓。

3.18 占mark

信號(hào)＋為高電平的線路狀態(tài)，“占”代表二進(jìn)制1。

3.19 數(shù)據(jù)鏈路公共端 data link common

數(shù)據(jù)鏈路的電路公共端。

3.20 起始位 start bit

每個(gè)字節(jié)前的附加位，向接收器表示一個(gè)新字節(jié)的開始。起始位總是低電平，即“空”。

3.21 停止位 stop bit

每個(gè)字節(jié)后的附加位，表示字節(jié)的結(jié)束。每個(gè)DMX512字段有2個(gè)停止位。停止位總是高電平，也就是“占”。

3.22 接收器 receiver

接收設(shè)備

接收DMX512信號(hào)的設(shè)備。

3.23 數(shù)據(jù)鏈 universe

源于單個(gè)信號(hào)源的DMX512數(shù)據(jù)鏈路。一個(gè)數(shù)據(jù)鏈最多包括512個(gè)DMX512數(shù)據(jù)字段。

3.24 空space

信號(hào)＋為低電平的線路狀態(tài)，“空”代表二進(jìn)制0。

3.25 接地端 earth ground

電路的公共端或電源的零電位端，通常連接到設(shè)備的金屬機(jī)殼。

3.26 線路驅(qū)動(dòng)器 line driver

驅(qū)動(dòng)器

對數(shù)據(jù)鏈路提供差分電壓的一種電路，工作于限定的共模電壓范圍內(nèi)并對過載和過壓提供特定響應(yīng)。

3.27 隔離 isolated

輸出與輸入間無電氣連接。

3.28 終端器 terminator

用于使數(shù)據(jù)鏈路上有礙的反射信號(hào)降到最小的器件或電路。

3.29 線路接收器 line receiver

能夠檢測到數(shù)據(jù)鏈路上的差分電壓的一種電路，在限定的共模電壓范圍內(nèi)工作，并對過載和過壓提供特定響應(yīng)。

3.30 信號(hào)公共端 signal common

物理介質(zhì)的公共參考導(dǎo)體，如電纜的屏蔽層。

3.31 增強(qiáng)功能 enhanced functionality

DMX512端口輔助數(shù)據(jù)鏈路的使用或DMX512端口主數(shù)據(jù)鏈路雙向功能的使用。

3.32 DMX512處理設(shè)備 DMX512 processing device

能重新產(chǎn)生DMX512信號(hào)的設(shè)備、將非DMX512信號(hào)轉(zhuǎn)換為DMX512信號(hào)輸出的設(shè)備或者將輸入的DMX512數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為非DMX512信號(hào)輸出的設(shè)備。普通的放大器等不屬于此類設(shè)備。

3.33 控制器 controller

產(chǎn)生DMX512數(shù)據(jù)的發(fā)送設(shè)備。

3.34 通路連接 loop-through connection

通路

Thru

DMX512端口與另一個(gè)DMX512端口連接在一起的連接器或接線端子。其中，包括信號(hào)1＋、信號(hào)1－和數(shù)據(jù)鏈路公共端，以及可選的信號(hào)2＋和信號(hào)2－。

3.35 字段量 slot footprint

設(shè)備運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)字段數(shù)。

3.36 刷新率 refresh rate

每秒發(fā)送零起始碼DMX512數(shù)據(jù)包的次數(shù)。

3.37 中繼設(shè)備 in-line device

任何接收和再發(fā)送DMX512信號(hào)的設(shè)備。

3.38 空閑 idle

“占”狀態(tài)

DMX512鏈路中兩字段間的高電平狀態(tài)。

3.39 生產(chǎn)商ID manufacturer ID

由中國演藝設(shè)備技術(shù)協(xié)會(huì)演出場館專業(yè)委員會(huì)分配給生產(chǎn)商或組織使用的兩個(gè)字節(jié)的值，與特定的備用起始碼一起使用，據(jù)此確認(rèn)數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)的特殊用途。不使用特定備用起始碼的設(shè)備將忽略此數(shù)據(jù)包。

3.40 信號(hào)合成單元 merge units

一個(gè)或多個(gè)接收器和一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器組成的設(shè)備，能將接收到的多個(gè)DMX512數(shù)據(jù)包，根據(jù)生產(chǎn)商的定義邏輯組合，產(chǎn)生新的DMX512數(shù)據(jù)包。

3.41 傳統(tǒng)設(shè)備 legacy

全面遵守USITT DMX512或DMX512/1990標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)送和接收設(shè)備。（遵守DMX512/1990的非調(diào)光器的接收設(shè)備也可被認(rèn)為是傳統(tǒng)設(shè)備。）

4 電氣特性和物理層

4.1 概述

除有特殊聲明，本標(biāo)準(zhǔn)中的電氣特性全部采用EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。如與EIA-485-A有沖突時(shí)，以本標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路物理層的接地、終結(jié)方法、信號(hào)電平、電磁兼容（EMC）及連接到其他設(shè)備時(shí)意外損壞的預(yù)防。

除符合EIA-485-A的要求外，還應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第5章“標(biāo)稱的工作特性”和第6章“保護(hù)”的規(guī)定。

4.2 電氣隔離

本標(biāo)準(zhǔn)具有EIA-485-A未規(guī)定的電氣隔離要求，例如采用適當(dāng)?shù)墓怆姼綦x、變壓器隔離或其他隔離方式，避免傳輸電壓超過EIA-485-A所規(guī)定的共模電壓極限（見第5章和第6章），同時(shí)與EIA-485-A兼容。

4.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)鏈路包括單一的有源差分線路驅(qū)動(dòng)器、一條接有終端器的傳輸線和一個(gè)或多個(gè)符合EIA-485-A和本標(biāo)準(zhǔn)要求的差分線路接收器。能返回狀態(tài)信息的DMX512受控設(shè)備在本標(biāo)準(zhǔn)中稱為應(yīng)答設(shè)備，應(yīng)答設(shè)備在本標(biāo)準(zhǔn)中列入接收設(shè)備，見附錄B。

4.4 DMX512端口

DMX512端口是內(nèi)部電子線路和物理發(fā)送線路（電纜）之間的信號(hào)連接點(diǎn)，也是EIA-485設(shè)備間的互連點(diǎn)。它可以由第7章所定義的連接器或接線端子構(gòu)成。1個(gè)DMX512端口包括4個(gè)信號(hào)端和1個(gè)參考端，記作：信號(hào)1－、信號(hào)1＋，信號(hào)2－、信號(hào)2＋和數(shù)據(jù)鏈路公共端。

4.5 數(shù)據(jù)鏈路公共端和接地拓?fù)?/h3>

第5章和附錄A詳細(xì)描述了接地方法。在任何情況下，DMX512端口的數(shù)據(jù)鏈路公共端與EIA-485-A驅(qū)動(dòng)器或接收器的信號(hào)公共端之間必須為低阻抗。

4.6 推薦的接地連接

DMX512系統(tǒng)推薦使用參考接地的發(fā)送器和隔離接收器。在信號(hào)源端提供單點(diǎn)固定接地或與機(jī)殼連接，并允許發(fā)送器和接收器通過各自的建筑物接地而存在電位差。這種接地方法可保證設(shè)備正常工作，避免超過EIA-485-A規(guī)定的共模電壓極限。詳見EIA-485-A的4.3.1。其他接地方法見本標(biāo)準(zhǔn)附錄A。

4.7 主數(shù)據(jù)鏈路

DMX512端口的信號(hào)1－和信號(hào)1＋構(gòu)成主數(shù)據(jù)鏈路，第8章規(guī)定了數(shù)據(jù)格式。只要符合附錄B中增強(qiáng)功能的要求，允許在主數(shù)據(jù)鏈路上有限制地使用多個(gè)發(fā)送器以半雙工方式實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸。

4.8 輔助數(shù)據(jù)鏈路

可選擇使用。

4.8.1 輔助數(shù)據(jù)鏈路——有源應(yīng)用

DMX512端口的信號(hào)2－和信號(hào)2＋提供了一個(gè)輔助的EIA-485-A數(shù)據(jù)鏈路，輔助鏈路可有許多不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｖ挥蟹细戒汢的增強(qiáng)功能的要求才能選擇使用輔助數(shù)據(jù)鏈路。

4.8.2 輔助數(shù)據(jù)鏈路——無源通路端口

為了擴(kuò)展增強(qiáng)功能，帶有2個(gè)不進(jìn)行數(shù)據(jù)有源處理或緩沖的DMX512端口（一個(gè)接收、一個(gè)發(fā)送）的設(shè)備應(yīng)在這兩個(gè)端口間提供直通無源連接。帶有3個(gè)或3個(gè)以上DMX512端口的設(shè)備只為其中2個(gè)端口間提供直通無源連接。這2個(gè)端口應(yīng)該按第10章的規(guī)定聲明，同時(shí)在產(chǎn)品上標(biāo)記。為了增強(qiáng)DMX512設(shè)備的互操作性，建議在可能的條件下在輔助鏈路上提供無源通路。

4.9 數(shù)據(jù)鏈路終結(jié)方法

DMX512數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)予以終結(jié)以消除信號(hào)振蕩和反射，否則可能導(dǎo)致正確設(shè)計(jì)的系統(tǒng)出現(xiàn)誤操作。本標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路被終結(jié)后，所有連接到DMX512數(shù)據(jù)鏈路的設(shè)備應(yīng)能正常工作。終端電阻為Ω，連接在信號(hào)＋和信號(hào)－之間。在推薦的鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，當(dāng)發(fā)送器連接在數(shù)據(jù)鏈路的一端時(shí)，數(shù)據(jù)鏈路的遠(yuǎn)端須終結(jié)；當(dāng)發(fā)送器連接在數(shù)據(jù)鏈路的中間時(shí)，則數(shù)據(jù)鏈路的兩端均須終結(jié)。

接收設(shè)備的生產(chǎn)商可以提供數(shù)據(jù)鏈路的內(nèi)部終結(jié)，終結(jié)器件應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣性能和標(biāo)記要求，其持續(xù)耐壓應(yīng)不小于交流30 V（50 Hz）或直流42 V。

4.10 未通電設(shè)備

連接在數(shù)據(jù)鏈路上的未通電DMX512設(shè)備應(yīng)不影響DMX512傳輸系統(tǒng)性能、不降低數(shù)據(jù)鏈路上的阻抗。