DMX-Protokoll Umsetzung in Geräten

Ja, manche Zeiten sind nicht so wichtig.
Im Prinzip basiert alles auf der seriellen Übertragung von einzelnen Bytes nach 8N2, also das standard UART Gedöns. Das heisst konkret:
Der Ruhepegel des Signals liegt auf "High" (also z.B. 5V, wenn du zwischen DMX+ und GND misst). Wird nun ein Byte übertragen, dann werden diesem Byte (= 8 Bit) noch drei Bits hinzugefügt, und zwar vorne eins welches immer low (0) ist (Startbit), und hinten zwei, welche immer high (1) sind (Stopbits). Die Bits des Bytes selbst liegen dazwischen und werden vom niederwertigsten Bit (LSB) zum höchstwertigen Bit (MSB) übertragen.
Will man also den dezimalen Wert 123 übertragen, welcher binär 01111011 entspricht, dann ergibt dies:
0 11011110 11
Ich habe hier jetzt bewusst Leerzeichen eingefügt, um klar zu machen, wo Start-, Daten- und Stopbits sind. In Realität wird natürlich alles direkt hintereinander übertragen, also 01101111011 und wenn man das jetzt vorne und hinten noch mit dem Ruhepegel (high = 1) versieht, kommt z.B. sowas bei raus: ...111111110110111101111111...
Oder in Pegeln:

--------_--_----_-------

Bei DMX hat man einen Bitrate von 250KBit, d.h. jedes Bit (1 oder 0) hier ist 4us lang.
Was macht nun der Empfänger? Er schaut sich das Signal laufend an und wartet, bis er eine 1->0 Flanke sieht. Dann startet er einen Timer, welcher meistens mit 16 facher Bitrate läuft, also bei DMX mit 4 MHz und somit bei jedem Bit 16 Takte verbringt. Der UART sampelt jetzt in der Mitte von jedem Bit drei mal und nimmt den Mehrheitswert. Damit soll eventuelles Rauschen rausgefilter werden. Also konkret: Nach dem der UART die Flanke vom Startbit erkannt hat, sampelt er an Position 7, 8 und 9 und nimmt davon den Mehrheistwert. Dieser muss 0 sein, weil es das Startbit ist. Ist er 1, geht der UART davon aus, dass es nur eine Störung war und wartet auf die nächste fallende Flanke für ein neues Startbit. Wenn der Wert Null war, wird nun in der Mitte jedes Datenbits drei mal gesampelt und der Wert gespeichert. Bei den Stopbits wird wieder verglichen, ob sie auch 1 sind, wenn nicht, gibt es einen sog. Framingerror, d.h. der "Rahmen des Bytes" hat einen Fehler.
Die Abfolge bei einem DMX Datenstrom ist nun wie folgt:
- Ruhepegel
- Break
- Ruhepegel (Mark)
- Startbyte
- Datenbytes
- Ruhepegel
Während dem Ruhepegel passiert einfach nichts, mit hilfe des Breaks wird bewusst ein Framingerror wie oben erklärt erzeugt, d.h. der Break muss mind. die Länge von 10 Datenbits (40us) haben, damit ein Stoppbit 0 ist und der Empfänger es von einem normalen Datenbyte mit dem Wert 0 unterscheiden kann. Damit das in der Praxis aber auch gut funktioniert, macht man es einfach noch einen guten Tick länger, nämlich mind. 88us. Er darf aber natürlich auch noch viel länger sein.
Der Mark hinter diesem Break ist nötig, damit der Empfänger das Ende des Breaks korrekt feststellen kann, denn würde man direkt das Startbyte senden, würde es ja auch mit einen Startbit auf low Pegel starten. Er muss eine gewisse Mindestlänge haben, damit der Empfänger ihn erkennen kann, darf aber natürlich auch deutlich länger sein, weil an dieser Stelle ja gerade kein Byte übertragen wird, sondern einfach nur Ruhezustand auf der Leitung herrscht.
Nach dem Mark folgen dann Start- und Datenbytes, deren Start-, Daten- und Stopbits natürlich das Timing sehr genau einhalten müssen, da der Empfänger ja nur einmal mit der Flanke des Startbits synchronisiert wird und anschliessend die Samplepunkte nur noch anhand seines internen Timers bestimmt. Daher wird der Sender/Empfänger in der Regel direkt als Hardwaremodul (sog. UART) implementiert, eine Softwarelösung ist in der Regel viel zu ungenau. Der Prozessor bekommt von diesem UART gleich die fertig empfangen Bytes und eine Information, ob es einen Frameerror gab.
Übrigens, wenn mehrere Bytes direkt hintereinander gesendet werden, kann das Startbit des nächsten Bytes unmittelbar dem letzten Stopbit des aktuellen Bytes folgen. Das ist normalerweise kein Problem, weil der Empfänger, nachdem er die drei Samples des letzten Stopbits genommen hat direkt wieder in den "Startbit Flankenwartemodus" geht und somit noch ca. 7 Takte des internen Sampletimers zeit hat, bis die nächste Startbitflanke auftauchen kann. Exakt hier liegt aber das Problem mit den Eurolite TS-5 Scannern. Diese reagieren nicht korrekt, wenn ein Startbit unmittelbar auf die Stoppbits folgt. Dadurch wird das Senden eines DMX Datenstroms etwas komplizierter und zeitaufwändiger für die CPU, denn nun muss sie jedesmal erst das Ende des aktuell gesendeten Datenbytes abwarten, bis sie ein neues (nach einem kleinen Sicherheitszeitfenster) zum UART schickt anstatt wie sonst üblich einfach des FIFO vom UART zu füllen.

Naja, es gibt sicherlich Geräte, die bei sehr langen Marks oder Breaks rumzicken. Es gibt ja schliesslich welche, die selbst beim normgerechten Timing rumspinnen (TS-5). Ich habe z.B. mal gehört, dass man den Break besser mind. 100us lang machen sollte, weil dort sonst auch einige Geräte ihre Probleme haben.

Zitat

Gegenfrage, wenn ich in der Norm bleibe, kann mir dann passieren, dass es Geräte gibt die damit nicht klar kommen

Ja, siehe TS-5.

Zitat

und man diese Einstellungen vielleicht im Menü irgendwo im hinteren Eck dem User ermöglicht, falls konflikte auftreten sollten?

Macht Sinn denke ich, seid Version 1.1 bietet mein Interface dem User die Möglichkeit Break, Mark, Interbytetime und Interframetime einzustellen.

Warum es manche Hersteller nicht schaffen sich an die Norm zu halten, kann ich dir nicht sagen. Vermutlich kürzt man da mittlerweile nicht nur an jedem noch so kleinen Bauteil sondern auch an den erlaubten Entwicklungsstunden.
Der überwiegende Anteil an DMX Geräten hält sich aber schon an die DMX Norm (abgesehn von der Pinzahl in den Steckern).

Der TS-5 ist von der Firma EUROLITE => Steinigke!

Ihne gibt es in zig Variationen von anderen Low-Cost Firmen!

Zitat von "MartinBreuer"

...Und es gibt immernoch Geräte die ein dreipoliges dmxkabel verwenden? also keine alten geräte sondern neue, die in den 2000er rausgekommen sind - genial. Die Abgründe einer jeden Industrie sind unergründbar..

richtig, obwohl in einem 5 pol. DMX Kabel für das DMX-Signal auch nur 3 Pins belegt sind. Die beiden anderen Pins erlauben z.B. Übertragung einer zweiten DMX-Linie.

ina

Zitat von "MartinBreuer"

Und es gibt immernoch Geräte die ein dreipoliges dmxkabel verwenden? also keine alten geräte sondern neue, die in den 2000er rausgekommen sind - genial. Die Abgründe einer jeden Industrie sind unergründbar..

altes Thema, aber immer dassselbe: die Kosten: 5-poliges DMX-Stecker-Buchsenmaterial kostet rund das doppelte von den 3-poligen!

o.s.t.

Hallo,

Um es mal so zu sagen. Die meisten, oder besser fast alle, Geräte im niedrig bis Mittelpreissegment haben eher einen 3 Poligen als einen 5 Poligen Anschluss.

Von GLP z.B. Sogar die großen MHs für über 2500 Euro haben noch 3 Pol Anschluss.

Gruß Soon5

Hab auch schon geräte mit 5 UND 3 Pol gesehen

Aber der kleine vorteil gerade im kleinen Veranstaltungssektor, man kann mal kurz den Kumpel TON fragen ob er nicht noch nen paar mic kabel zum verlängern hat, weil mal wieder die Bühne kleine ist und der Standartaufbau nicht geht.

Zum thema Protokoll, toi toi toi, bis jetzt noch keine probleme gehabt, aber wenn, dann bekommt der Hersteller von mir erst mal nen netten Anruf und er soll mir doch mal ne passende Software rüberreichen oder er kann seine Geräte gleich wieder abholen.
Apropop update, hatte mal Geräte die MEHR DMX kannäle verwendet haben als ich in der Libary der HOG hatte, naja spezialeffekte halt und die suche hat mich 30min gekostet, weil die geräte nicht das gemacht hatten was sie sollten, auser das letzte in der Kette.

Michael

2000er MAcs haben zum beispiel beides.

und PAL 1200 er haben die kleinigkeit von 26 DMX kanälen (im full-mode) und überfordern damit gängige Pulte