DMX协议

一、简介

       DMX（digital multiplex），协议是由美国舞台灯光协会（USITT）提出了一种数据调光协议，它给出了一种灯光控制器与灯具设备之间通信的协议标准，因其在1990年提出，所以协议的全称是USITTDMX512（1990）。该协议的提出为使用数字信号控制灯光设备提供了一个良好的标准。

       虽然灯光控制系统已发展到网络化控制系统，但DMX512信号系统仍是目前应用最广泛的系统，即使是大型的网络化灯光控制系统，控制的末端仍然大量采用DMX512信号控制方式。

       DMX512协议适用于一点对多点的主从控制网络系统。根据DMX512数据传输速率的要求以及控制网络分散的特点，其物理层的设计采用RS-485总线收发器，总线用一对双绞线实现调光台与调光器的相接。RS-485总线采用平衡发送和差分接收，接收灵敏度高，而且抗干扰的能力强，信号传输距离可达1000m。如果调光器距离调光台过远，可使用放大器或者信号分离器以增强信号。DMX512协议采用总线型结构，但数据都是从调光台到调光器单向传送，因此不存在各个调光器之间争夺总线使用权而导致信息堵塞的现象。

二、数据格式

       DMX512协议对于数据的传输速率有一定的要求，典型的传输速率为250kbps，其对应的每个比特位的持续时间为4us，每个数据帧的时长为44us，并且协议也规定每个DMX512数据包一次最大支持512帧数据的传输。DMX512数据包的格式如下图所示：

       DMX512协议规定数据包从传输必须按照规定的格式和传输波特率进行，一个完整的DMX512数据包的格式由一个MTBP信号、一个BREAK信号、一个MAB信号和一个SC信号，以及后面的数据帧组成。其分别的含义如下：

（1）MTBPMTBP（Mark Time Between Packages）标志着一个完整的DMX512数据包的发送完毕，同时也是下一个数据包即将开始是标示位，高电平有效，表示当前传输线处于空闲状态，没有数据传输。

（2）BREAKBREAK是一个DMX512数据包的启示控制信号，对应着一个数据包结束后的复位阶段，复位完成后接着应该发送下一包的数据。协议规定BREAK的信号为低电平有效，并且持续时间不小于两个DMX512的数据帧的长度，即88us。

（3）MABMAB（Mark After Break）是一个数据包开始发送的标识，由于每一个数据帧的第一个位为低电平，故为了区分BREAK的低电平和数据帧的起始位的低电平，加入了MAB信号。协议规定了MAB的典型持续时长为8us，即两个位的时间，高电平有效。

（4）SC（Start Code）SC即起始码，它和一个普通的数据帧一样，但是它的8位数据位均为零，标示数据包中数据帧的开始。

三、特点

与其他协议相比，DMX512协议具有以下特点：

（1）信号是基于差分电压进行传输的，抗干扰能力强；

（2）采用RS-485总线收发器，信号可以进行长距离传输；

（3）数据刷新快，不论调光器的输出是否需要改变，主机都必须发送控制信号，数据帧与数据帧之间的时间小于1s，如果调光器在1s内没有收到新的数据帧，便可知数据已经丢失；

（4）实现简单，不需要专门的硬件设备支持。