基于DMX512协议的芯片定址系统及其定址方式

摘要

本发明公开了一种基于DMX512协议的芯片定址系统及其定址方式，所述系统包括控制器及多个待编址的芯片；控制器具有控制端、检测端和数据输出端；芯片具有数据端、输入端和输出端；所述多个芯片依次串接后连接于控制器的控制端与检测端之间，且所述多个芯片的数据端还分别连接控制器的数据输出端；控制器用于通过数据输出端依次向芯片发送地址数据，芯片在接收到地址后将地址烧录至EEPROM中。本发明只在系统最初使用时直接通过控制器设置一次地址，在后续使用中不再需要重新设置，也不需对每一个节点挨个手动设置，减少了系统安装时的工作量，避免动态编址所带来的错误可能性，大大提高了系统使用的便捷性。

说明书

技术领域

本发明涉及芯片定址领域，尤其涉及一种基于DMX512协议的芯片定址系 统及其定址方式。

背景技术

DMX512协议是最先由USITT（美国剧场技术协会）提出，作为调光和灯 光控制台数据传输标准，灯光行业数字化设备的通用信号控制的国际协议， DMX512协议以其简单可靠，灵活性已在舞台、剧院、演播室灯光控制领域中 得到广泛应用，而现在已经越来越多的应用在多通道的LED景观灯的控制系统 中。

DMX512应用的前提是给系统内的每一个被控设备分配物理地址，设置设 备物理地址的传统方法是在每个设备上配置地址拨码开关或提供专用的配套写 址器，当控制通道数量繁多时，第一种设置物理地址的方法需要现场安装人员 仔细编排、拨设大量设备通道的物理地址，易发生漏拨错拨等情况；另一种方 法是借助写址器直接将设备通道的物理地址写入被控设备，虽然免除了手工拨 码的繁琐，但设置地址的直观易用性欠佳，而且一旦现场发生设备损坏，维修 费时耗力，影响用户体验；还有一种方法增加一根串接信号线，采用动态编址 的方式，每一次系统上电的时候都会重新寻址，但一旦系统中的某个节点损坏 就会影响本次的编址动作，系统有可能发生大面积的错误。

发明内容

为解决上述定址技术中或手工设置易出错、或借助写址器易用性欠佳、或 采用动态编址一个节点损坏就可能造成系统大面积错误的问题，本发明提供一 种基于DMX512协议的芯片定址系统及其定址方式，提高系统使用的便捷性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于 DMX512协议的芯片定址系统，包括控制器及多个待编址的芯片；所述控制器 具有控制端、检测端和数据输出端；所述芯片具有数据端、输入端和输出端； 所述多个芯片依次串接后连接于控制器的控制端与检测端之间，且所述多个芯 片的数据端还分别连接控制器的数据输出端；所述控制器用于通过所述数据输 出端依次向所述芯片发送地址数据，所述芯片在接收到地址后将地址烧录至 EEPROM中。

其中，所述芯片之间通过握手线连接，第一颗芯片的输入端与控制器的控 制端通过握手线连接，最后一颗芯片的输出端与控制器的检测端通过握手线连 接，所述握手线的电平由控制器或输出端与该握手线连接的芯片控制以指示输 入端与该握手线连接的芯片是否可接收控制器发送的地址数据。

其中，所述芯片还包括用于指示是否接收到地址的ADD信号端，芯片中无 地址时所述ADD信号端为低电平，芯片接收到地址后ADD信号端置为高电平。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种基于上 述芯片定址系统的定址方式，包括步骤：

依次选中芯片，通过控制器的数据输出端将地址发送给相应的芯片直至控 制器检测端检测到所有芯片均已接收到地址；

各芯片将接收到的地址烧录到各芯片的EEPROM中。

其中，所述依次选中芯片并通过控制器的数据输出端将地址发送给相应的 芯片直至控制器检测端检测到所有芯片均已接收到地址的步骤具体为：

将连接控制器控制端与第一颗芯片输入端的握手线置为高电平使第一颗芯 片被选中，控制器数据输出端发送地址，第一颗芯片接收到地址置位ADD信号 并拉高输出端电平使第二颗芯片被选中，控制器数据输出端发送第二颗芯片的 地址，第二颗芯片接收到地址后置位ADD信号并拉高输出端电平使第三颗芯片 被选中，以此类推直至最后一颗芯片接收到地址后拉高输出端电平，控制器检 测端检测到与其连接的握手线为高电平停止发送地址数据。

其中，所述芯片接收控制器输出的地址的具体步骤为：

检测到控制器发送的地址数据，判断是否为地址复位信号，若是，则将输 出端握手线置为低电平，并清除芯片中地址，复位ADD信号；若判断出地址数 据不是地址复位信号，则进一步判断输入端握手线是否为高电平，若否，则返 回检测控制器是否发送地址数据；若输入端握手线是高电平，则进一步判断ADD 信号是否为低，若否，则返回检测控制器是否发送地址数据；若ADD信号是低 电平，则接收地址，置位ADD信号，将输出端握手线置为高电平。

其中，所述依次选中芯片并通过控制器的数据输出端将地址发送给相应的 芯片直至控制器检测端检测到所有芯片均已接收到地址的步骤重复多次。

其中，所述该重复多次的步骤重复次数为三次。

本发明的有益效果是：本发明的定址系统中，将控制器与芯片连接好后， 直接通过发送数据信号的控制器发送地址帧的方式依次对芯片进行地址的自动 设置，可以不需要额外设置写址器，编址成功后将数据烧录到EEPROM中，作 为芯片的工作地址，即使在断电以后仍能够保存，即只需要在系统最初使用时 设置一次地址，在后续使用中不再需要重新设置，也不需对每一个节点挨个手 动设置，大大提高了系统使用的便捷性，增强了用户体验。与传统方式相比， 大大减少了系统安装时的工作量，避免了动态编址每次上电时均需要重新编址 这一过程所带来的错误可能性，具备很好的应用价值。

附图说明

图1是本发明基于DMX512协议的芯片定址系统的结构示意图；

图2是本发明基于DMX512协议的芯片定址系统中信号的时序图；

图3是本发明定址方式中芯片接收地址的流程图；

图4是本发明芯片状态转换图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合 实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施方式的系统结构包括控制器及多个待编址的芯片；控制 器具有控制端A、检测端B和数据输出端D+/D-；芯片U1的输入端通过握手线 1连接控制器控制端A，芯片U1的输出端通过握手线2连接芯片U2的输入端， 芯片U2的输出端通过握手线3连接下一个芯片的输入端，芯片之间依次串接， 最后一颗芯片UN的输出端通过握手线N+1连接控制器检测端B。各芯片还分 别连接至控制器的数据输出端D+/D-用以接收地址数据及其他数据信号。握手线 1至握手线N类似于片选信号，通过电平的高低来指示哪一个芯片被选中进行 编址，即控制器通过数据输出端D+/D-向其发送地址数据。而为了指示芯片是否 接收到地址，各芯片还包括用于指示是否接收到地址的ADD信号端，芯片中无 地址时所述ADD信号端为低电平，芯片接收到地址后ADD信号端置为高电平； 若芯片需要重新编址，也可将ADD信号端置为低电平（复位）以指示可接收地 址。

具体地，当系统开始工作时，先对所有芯片上电，再给控制器上电。当控 制器准备发送地址时，将控制器控制端A置为高电平，则握手线1为高电平， 代表第一颗芯片U1为当前选中芯片，此时握手线2为低电平，同时控制器发送 地址，则第一颗芯片U1接收地址，并将地址记录下来。而其它芯片由于与各自 输入端连接的握手线信号为低，不接收此时的地址。当第一颗芯片U1编址完成 后，将其输出端连接的握手线2拉为高电平，并置位ADD信号（将ADD信号 端置为高电平），表示已接受地址，不再接受后续地址。与第二颗芯片U2输入 端连接的握手线2为高电平，表示第二颗芯片U2被选中，此时控制器发送第二 颗芯片U2的地址，则第二颗芯片U2接收地址并记录，同时拉高握手线3电平 使得第三颗芯片被选中，以此类推，直到完成所有的地址写入。当最后一颗芯 片UN接收到地址后拉高输出端握手线N+1的电平，控制器检测端B检测到握 手线N+1电平的变化，表示编址成功，可以发送数据信号，则控制器可以开始 数据信号的发送。对于各芯片来说，从接收地址数据到编址完成并拉高输出端 握手线的时间间隔一定，因此只需在控制器中设置好地址的发送间隔时间，连 续发送即可，如图2所示。在本系统中，芯片编址成功后，将地址烧录到EEPROM 中，作为芯片的工作地址，即使在断电以后仍能够保存，保证下次工作时不用 再次编址，避免了动态编址时可能带来的错误。为了保证系统使用灵活性，本 发明也兼容手动对单颗芯片进行编址，这可以通过编址器直接实现。

基于上述的定址系统，本发明还提供一种定址方式，包括步骤：

S10：依次选中芯片，通过控制器的数据输出端将地址发送给相应的芯片直 至控制器检测端检测到所有芯片均已接收到地址；具体地，在该步骤中，首先 将连接控制器控制端输出端与第一颗芯片输入端的握手线置为高电平使第一颗 芯片被选中，控制器数据输出端发送地址，第一颗芯片接收到地址置位ADD信 号并拉高输出端电平使第二颗芯片被选中，控制器数据输出端发送第二颗芯片 的地址，第二颗芯片接收到地址后置位ADD信号并拉高输出端电平使第三颗芯 片被选中，以此类推直至最后一颗芯片接收到地址后拉高输出端电平，控制器 检测端检测到与其连接的握手线为高电平停止发送地址数据。

S20：各芯片将接收到的地址烧录到各芯片的EEPROM中。

在该定址方式中，芯片从接收地址数据到编址完成并拉高输出端握手线的 时间间隔一定，因此只需在控制器中设置好地址的发送间隔时间，连续发送即 可。整个编址过程简单灵活。

参阅图3，上述步骤S10中，芯片接收控制器输出的地址的具体步骤为：

检测到控制器发送的地址数据，判断是否为地址复位信号，若是，则将输 出端握手线置为低电平，并清除芯片中地址，复位ADD信号；若判断出地址数 据不是地址复位信号否，则进一步判断输入端握手线是否为高电平，若否，则 返回检测控制器是否发送地址数据；若输入端握手线是高电平，则进一步判断 ADD信号是否为低，若否，则返回检测控制器是否发送地址数据；若ADD信 号是低电平，则接收地址，置位ADD信号，将输出端握手线置为高电平。

在该流程中，提及对芯片进行地址复位的步骤，当芯片进行地址复位后， 可对芯片进行重新编址。单颗芯片因其所连接的握手线电平高低及其根据接收 信号的不同而进行的状态转换如图4所示，初始状态下，地址为零（即芯片中 无地址），握手线信号均为低电平；当输入端的握手线为高电平，输出端的握手 线为低电平时，芯片可进行编址，写入地址，编址完成；若接收到地址复位信 号，则清除地址转变回初始状态。

由于芯片允许地址复位重新进行编址，在一优选实施例中，采用三次编址 的方式，即重复步骤S10三次，保证每颗芯片都能有效编址，保证芯片编址的 正确性，编址成功后再将数据烧录到EEPROM中。

本发明的定址系统中，将控制器与芯片连接好后，直接通过发送数据信号 的控制器发送地址帧的方式依次对芯片进行地址的自动设置，可以不需要额外 设置写址器，编址成功后将数据烧录到EEPROM中，作为芯片的工作地址，即 使在断电以后仍能够保存，即只需要在系统最初使用时设置一次地址，在后续 使用中不再需要重新设置，也不需对每一个节点挨个手动设置，大大提高了系 统使用的便捷性，增强了用户体验。与传统方式相比，大大减少了系统安装时 的工作量，避免了动态编址每次上电时均需要重新编址这一过程所带来的错误 可能性，具备很好的应用价值。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利 用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运 用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。