首先基本瞭解一下DMX512的基本協議
一、 DMX512協議
DMX 是Digital MultipleX 的縮寫,意爲多路數字傳輸。DMX512控制協議是美國舞臺燈光協會(usITT)於1990年發佈的燈光控制器與燈具設備進行數據傳輸的工業標準,全稱是USITTDMX512(1990),包括電氣特性、數據協議、數據格式等方面的內容。
每一個DMX 控制字節叫做一個指令幀,稱作一個控制通道,可以控制燈光設備的一個或幾個功能。一個DMX 指令幀由1個開始位、8個數據位和2個結束位共11位構成,採用單向異步串行傳輸,如圖1所示。
圖1 DMX512 定時程序的幀結構(上圖)和信息包結構(下圖)
圖1 中虛線內控制指令中的S 爲開始位,寬度爲一個比特,是受控燈具準備接收並解碼控制數據的開始標誌;E爲結束位,寬度爲兩個比特,表示一個指令幀的結束;D0~ D7爲8 位控制數據,其電平組合從0000~一l1111111 共有256個狀態(對應十進制數的0~255),控制燈光的亮度時,可產生256個亮度等級,0000~ (0)對應燈光最暗,l1111111(255)對應燈光最亮。DMX512指令的位寬(每比特寬度)是4 us,每幀寬度爲44 us,傳輸速率爲250 kbps。
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個數據幀構成。MTBP(Mark TimeBetween Packets)標誌着一個完整的信息包發送完畢,是下一個信息包即將開始的“空閒位”,高電平有效。Break爲中斷位,對應一個信息包結束後的程序復位階段,寬度不少於兩個幀(22 比特)。程序復位結束後應發送控制數據,但由於每一個數據幀的第一位(即開始位)爲低電平,所以必須用一個高電平脈衝間隔前後兩個低電平脈衝,這個起間隔、分離作用的高電平脈衝即MAB(Mark After Break),此脈衝一到,意味着“新一輪”的控制又開始了。SC(Start Code)意爲開始代碼幀(圖1中的第0幀),和此後到來的數據幀一樣,也是由11 位構成,除兩個高電平的結束位之外,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~nel No 0),可理解爲一個不存在的通道(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意爲Nm Spec~ed,寬度沒有嚴格限制,由程序設計者自行決定,比如MTBP的寬度可以介於0~1秒之間。
調光控制檯每發送一個信息包,可以對全部512個受控通道形成一次全面的控制。發送一個信息包的時間大約是23 ms,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44 Hz,如果實際受控通道少於512個,那麼刷新頻率將相應提高。
根據標準的512協議,其物理連接與傳統上的RS485是完全一致的,並沒有什麼差別,差別只是在協議上的不同,工業上應用的主要是modbus協議,而這裏是用512通信協議。
DMX512數據協議是美國舞臺燈光協會(USITT)於1990年發佈的一種燈光控制器與燈具設備進行數據傳輸的標準。它包括電氣特性,數據協議,數據格式等方面的內容。
512協議規定使用的波特率是250Kbps,而stm32可以支持上Mbps的波特率,所以說這不是什麼大問題。
該協議發送的數據幀一共11位,
1位開始位,
8位數據,
2個停止位,無校驗位。
根據波特率可以知道,位時間是4us,11位數據供需要44us的時間。當然對於標準的512協議是需要break和mark after break
幀的,break是一個92us的低電平,而mark after break是一個12us的高電平,
512協議必須有break和mark,但是在我們通常的非標準收發中,檢測break和mark相對比較困難,如果非要做,耗費的資源也比較多,比如定時器計時,中斷等等。如果不是做標準控制器的,完全可以另闢蹊徑。
每一串數據的開始都要有一個起始碼,也稱復位碼,其數據爲0,但是從開始位數至第十位是0,用來聲明數據傳輸開始,隨後包含1-512個數據,也稱調光數據,其是標準的數據幀,所以第十位是1,所以我們可以根據這個第十位來進行做文章。大家都知道,一般的單片機,像51,avr等都是支持8-9位數據發送的,所以我們就是用9位數據,
1位停止位,無校驗位,通過檢測檢測第十位,也就是所謂的RB8來進行數據的接收與傳輸,不需要發送break和mark。
1、發送端
串口設爲
9位數據,
1停止位,無校驗位,波特率250000
void USART1_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 250000;
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;
/* Configure USART1 */
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
/* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
//USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
/* Enable the USART1 */
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
注意在初始化串口的時候別忘了485芯片設爲發送狀態接下來主要就是數據包的發送,發送的時候注意起始碼的數據第九位設爲0,調光數據第九位設爲1.
void DMX_SendPacket(void)
{
pDMX_buf = 0;
while (pDMX_buf <= 512) //1-512
{
/* send data packet to slaves*/
if(USART1->SR & (1<<6))
{
/*發送起始碼 00*/
if (0 == pDMX_buf)
{
USART1->DR = ((USART1->DR) & 0xfe00);
//第九位置0
}
else
{
USART1->DR = 0x0100 | DMX_buf[pDMX_buf];
//第九位置1
}
pDMX_buf++;
}
}
}
在main函數中進行循環數據的發送了,每200ms發送一次,由於發送快,偶爾的錯誤也不是很明顯。
2,、接收端
接收端得工作就是接收的信息進行解碼,關鍵是對RB8的處理,接收用到了中斷接收,所以需要使能接收中斷。
void USART1_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 250000;
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;
/* Configure USART1 */
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
/* Enable USART1 Receive and Transmit interrupts */
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//
使能接收中斷
//USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
/* Enable the USART1 */
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
#ifdef VECT_TAB_RAM
/* Set the Vector Table base location at 0x20000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
/* Set the Vector Table base location at 0x08000000 */
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
//
設置優先級分組:先佔優先級和從優先級 ,先佔優先級0位,從優先級4位
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
/* Enable the USART1 Interrupt */
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_IRQHandler(void)
{
uint16_t UDR;
static uint16_t RXB8;
static uint16_t pDMX_buf = 0; //數據指針
static uint8_t fDMX_buf_right = 0; //接收數據
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)//USART_FLAG_RXNE
{
//USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_FLAG_RXNE);
UDR = USART_ReceiveData(USART1);
RXB8 = (UDR & 0x0100);
if (RXB8 == 0) //復位信號
{
if (!UDR)
{
fDMX_buf_right = 1;//接收數據正確
pDMX_buf = 1; //直接接收第一個數據不保存第0個數據。
}
}
else //rb8 =1 pDMX_buf=1 調光數據
{
if (1 == fDMX_buf_right)
{
DMX_buf[pDMX_buf++] = (u8)UDR; //接收到512個數據
if (pDMX_buf > 512)
{
fDMX_buf_right = 0;
tim_update = SET; //
更新調光數據
}
}
}
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原文鏈接:https://blog.csdn.net/qq_36958104/article/details/97010699