目前,DMX512控制協(xié)議于諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如數(shù)字燈光系統(tǒng)以及其他舞臺燈光設(shè)備。因此,舞臺相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對DMX512控制協(xié)議的程序結(jié)構(gòu)、控制原理以及其應(yīng)用有一定了解。
1、DMX512燈光控制協(xié)議
DMX是Digital MultipleX的縮寫,意為多路數(shù)字傳輸。DMX512控制協(xié)議是美國舞臺燈光協(xié)會(usITT)于1990年發(fā)布的燈光控制器與燈具設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓I(yè)標準,全稱是USITT DMX512(1990),包括電氣特性、數(shù)據(jù)協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等方面的內(nèi)容。
每一個DMX控制字節(jié)叫做一個指令幀,稱作一個控制通道,可以控制燈光設(shè)備的一個或幾個功能。一個DMX指令幀由1個開始位、8個數(shù)據(jù)位和2個結(jié)束位共ll位構(gòu)成,采用單向異步串行傳輸,如圖1所示。
圖1 DMX512定時程序的幀結(jié)構(gòu)(上圖)和信息包結(jié)構(gòu)(下圖)
圖1中虛線內(nèi)控制指令中的S為開始位,寬度為一個比特,是受控?zé)艟邷蕚浣邮詹⒔獯a控制數(shù)據(jù)的開始標志;E為結(jié)束位,寬度為兩個比特,表示一個指令幀的結(jié)束;D0D7為8位控制數(shù)據(jù),其電平組合從0000~一l1111111共有256個狀態(tài)(對應(yīng)十進制數(shù)的0~255),控制燈光的亮度時,可產(chǎn)生256個亮度等級,0000~(0)對應(yīng)燈光最暗,l1111111(255)對應(yīng)燈光最亮。DMX512指令的位寬(每比特寬度)是4s,每幀寬度為44弘s,傳輸速率為250kbps。
一個完整的DMX512信息包(Packet)由一個MTBP位、一個Break位、一個MAB位、一個SC和512個數(shù)據(jù)幀構(gòu)成。MTBP(MarkTimeBetweenPackets)標志著一個完整的信息包發(fā)送完畢,是下一個信息包即將開始的“空閑位”,高電平有效。Break為中斷位,對應(yīng)一個信息包結(jié)束后的程序復(fù)位階段,寬度不少于兩個幀(22比特)。程序復(fù)位結(jié)束后應(yīng)發(fā)送控制數(shù)據(jù),但由于每一個數(shù)據(jù)幀的第一位(即開始位)為低電平,所以必須用一個高電平脈沖間隔前后兩個低電平脈沖,這個起間隔、分離作用的高電平脈沖即MAB(Mark After Break),此脈沖一到,意味著“新一輪”的控制又開始了。SC(STartCode)意為開始代碼幀(圖1中的第0幀),和此后到來的數(shù)據(jù)幀一樣,也是由11位構(gòu)成,除兩個高電平的結(jié)束位之外,其他9位全部是低電平,通常將其叫做第0幀或第0通道(Ch~nelNo0),可理解為一個不存在的通道(NON一~istent Channe1)。
表1 DMX512信息包定時表
表1是DMX512信息包的定時表,表中NS意為NmSpec~ed,寬度沒有嚴格限制,由程序設(shè)計者自行決定,比如MTBP的寬度可以介于0~1秒之間。
調(diào)光控制臺每發(fā)送一個信息包,可以對全部512個受控通道形成一次全面的控制。發(fā)送一個信息包的時間大約是23Ⅱls,每秒鐘將對所有512個受控通道完成44次控制,即受控光路的刷新頻率44Hz,如果實際受控通道少于512個,那么刷新頻率將相應(yīng)提高。
2、DMX512協(xié)議的基本作用機理
一個DMX接口最多可以控制5l2個通道,因為電腦燈一般都有幾個到幾十個功能,所以。一臺電腦燈需占用少則幾個、多則幾十個控制通道。下面通過一個功能簡單,通道較少的小型電腦燈的DMX通道表,看一下DMx5l2的控制過程與原理。
該電腦燈有八個DMX控制通道,一個顏色輪,兩個圖案輪,具有調(diào)光、頻閃、搖頭及變換光線顏色、圖案等功能,其DMX通道序號、通道編碼和對應(yīng)功能如表2所示。
表2 電腦燈DMX通道表
表2中的DMX數(shù)值用十進制數(shù)表示,07對應(yīng)8位控制數(shù)據(jù)的二進制組合為00000~000000111.
232~255對應(yīng)的二進制組合為11101000~11111111,其他以此類推。將DMX協(xié)議中某一指令幀的部分或全部8位二進制組合形成電腦燈某~功能轉(zhuǎn)換或狀態(tài)變化的這一過程即解碼與控制。
從表2中可清晰得出通道數(shù)等相應(yīng)數(shù)據(jù)以及功能,表內(nèi)DMX通道和DMX數(shù)值及功能是對DMX接口設(shè)置起始地址編碼的重要依據(jù)。此外,基于表2內(nèi)容,可輕松實現(xiàn)對DMX接口所帶單元負載數(shù)目的有效計算。