基于STM32的DMX512开发笔记
首先基本了解一下DMX512的基本协议
一、 DMX512协议
DMX 是Digital MultipleX 的缩写，意为多路数字传输。DMX512控制协议是美国舞台灯光协会（usITT）于1990年发布的灯光控制器与灯具设备进行数据传输的工业标准，全称是USITTDMX512（1990），包括电气特性、数据协议、数据格式等方面的内容。
每一个DMX 控制字节叫做一个指令帧，称作一个控制通道，可以控制灯光设备的一个或几个功能。一个DMX 指令帧由1个开始位、8个数据位和2个结束位共11位构成，采用单向异步串行传输，如图1所示。
图1 DMX512 定时程序的帧结构（上图）和信息包结构（下图）
图1 中虚线内控制指令中的S 为开始位，宽度为一个比特，是受控灯具准备接收并解码控制数据的开始标志；E为结束位，宽度为两个比特，表示一个指令帧的结束；D0～ D7为8 位控制数据，其电平组合从0000~一l1111111 共有256个状态（对应十进制数的0～255），控制灯光的亮度时，可产生256个亮度等级，0000~ （0）对应灯光最暗，l1111111（255）对应灯光最亮。DMX512指令的位宽（每比特宽度）是4 us，每帧宽度为44 us，传输速率为250 kbps。
一个完整的DMX512信息包（Packet）由一个MTBP位、一个Break 位、一个MAB位、一个SC 和512个数据帧构成。MTBP（Mark TimeBetween Packets）标志着一个完整的信息包发送完毕，是下一个信息包即将开始的“空闲位”，高电平有效。Break为中断位，对应一个信息包结束后的程序复位阶段，宽度不少于两个帧（22 比特）。程序复位结束后应发送控制数据，但由于每一个数据帧的第一位（即开始位）为低电平，所以必须用一个高电平脉冲间隔前后两个低电平脉冲，这个起间隔、分离作用的高电平脉冲即MAB（Mark After Break），此脉冲一到，意味着“新一轮”的控制又开始了。SC（Start Code）意为开始代码帧（图1中的第0帧），和此后到来的数据帧一样，也是由11 位构成，除两个高电平的结束位之外，其他9位全部是低电平，通常将其叫做第0 帧或第0通道（Ch~nel No 0），可理解为一个不存在的通道（Non一~istent Channe1）。
表1 DMX512 信息包定时表
表1 是DMX512 信息包的定时表，表中NS意为Nm Spec~ed，宽度没有严格限制，由程序设计者自行决定，比如MTBP的宽度可以介于0～1秒之间。
调光控制台每发送一个信息包，可以对全部512个受控通道形成一次全面的控制。发送一个信息包的时间大约是23 ms，每秒钟将对所有512个受控通道完成44 次控制，即受控光路的刷新频率44 Hz，如果实际受控通道少于512个，那么刷新频率将相应提高。
根据标准的512协议，其物理连接与传统上的RS485是完全一致的，并没有什么差别，差别只是在协议上的不同，工业上应用的主要是modbus协议，而这里是用512通信协议。
DMX512数据协议是美国舞台灯光协会（USITT）于1990年发布的一种灯光控制器与灯具设备进行数据传输的标准。它包括电气特性，数据协议，数据格式等方面的内容。
512协议规定使用的波特率是250Kbps，而stm32可以支持上Mbps的波特率，所以说这不是什么大问题。
该协议发送的数据帧一共11位，
1位开始位，
8位数据，
2个停止位，无校验位。
根据波特率可以知道，位时间是4us，11位数据供需要44us的时间。当然对于标准的512协议是需要break和mark after break
帧的，break是一个92us的低电平，而mark after break是一个12us的高电平，
512协议必须有break和mark，但是在我们通常的非标准收发中，检测break和mark相对比较困难，如果非要做，耗费的资源也比较多，比如定时器计时，中断等等。如果不是做标准控制器的，完全可以另辟蹊径。
每一串数据的开始都要有一个起始码，也称复位码，其数据为0，但是从开始位数至第十位是0，用来声明数据传输开始，随后包含1-512个数据，也称调光数据，其是标准的数据帧，所以第十位是1，所以我们可以根据这个第十位来进行做文章。大家都知道，一般的单片机，像51，avr等都是支持8-9位数据发送的，所以我们就是用9位数据，
1位停止位，无校验位，通过检测检测第十位，也就是所谓的RB8来进行数据的接收与传输，不需要发送break和mark。
1、发送端
串口设为
9位数据，
1停止位，无校验位，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时候别忘了485芯片设为发送状态接下来主要就是数据包的发送，发送的时候注意起始码的数据第九位设为0，调光数据第九位设为1.
void DMX_SendPacket(void)
{
pDMX_buf = 0;
while (pDMX_buf <= 512) //1-512
{
/* send data packet to slaves*/
if(USART1->SR & (1<<6))
{
/*发送起始码 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函数中进行循环数据的发送了，每200ms发送一次，由于发送快，偶尔的错误也不是很明显。
2,、接收端
接收端得工作就是接收的信息进行解码，关键是对RB8的处理，接收用到了中断接收，所以需要使能接收中断。
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);//
使能接收中断
//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
//
设置优先级分组：先占优先级和从优先级 ，先占优先级0位，从优先级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; //数据指针
static uint8_t fDMX_buf_right = 0; //接收数据
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) //复位信号
{
if (!UDR)
{
fDMX_buf_right = 1;//接收数据正确
pDMX_buf = 1; //直接接收第一个数据不保存第0个数据。
}
}
else //rb8 =1 pDMX_buf=1 调光数据
{
if (1 == fDMX_buf_right)
{
DMX_buf[pDMX_buf++] = (u8)UDR; //接收到512个数据
if (pDMX_buf > 512)
{
fDMX_buf_right = 0;
tim_update = SET; //
更新调光数据
}}
}
}
}