通用DMX512解码芯片规格书

SE-DMX512-C规格说明书
一、概述
SE-DMX512-C一款多通道DMX512(1990)解码和脉冲宽度调制信号PWM执行调节的智能芯片，并根据应用特点需求，扩展了演示、加长调光数据、地址烧写和查看等功能。

非常适合DMX512相关产品用户快速完成设计和生产。

芯片晶圆有知名厂家提供，供货、质量均能良好满足客户需求。

并且接口协议完全公开，绝无挟持客户的可能，客户尽可放心使用。

1.1特性
�遵照DMX512/1990时序，响应迅速，不漏帧。

�3或4个PWM通道(预制可选)。

�脉冲宽度调制信号大于200Hz，0-100%范围256级输出
�可线性调光(预制可选)
�微弱亮度无可视闪烁。

�支持地址烧录器地址烧写
�74HC165扩展拨码开关输入地址
�自动串行编址。

�信号再生功能。

最大可串接512个三色解码芯片(512A)
�无DMX512信号可自动运行七彩渐变色演示程序。

�工作电压：3.0V~5.5V
�工作温度:-40℃~85℃
�管脚可出厂配置
�SOP14(150mil)、无铅环保封装。

�IO脚ESD>3.5KV
1.1.22应用
�DMX512调光的LED光源。

如LED射灯、外控护栏管、洗墙灯、灯墙等。

�DMX512桥设备前端，如DMX512转0-10V或者其他调光接口的设备。

�专业DMX512舞台灯光的解码器。

1.1.33管脚说明
序号标注说明
1RXD DMX512电平转换后TTL输入
2TXD本地DMX512后级TTL输出
3XTAL224MHz晶振输出
4XTAL124MHz晶振输入
5SDA拨码地址开关串行数据输入(74HC165)
6SCL拨码地址开关串行时钟输出(74HC165)
7VSS芯片工作电源低端
8P0第一通道PWM输出，驱动高有效
9P1第二通道PWM输出，驱动高有效
10P2第三通道PWM输出，驱动高有效
11P3第四通道PWM输出，驱动高有效
12保留
13LD拨码地址开关数据所存(74HC165，低有效)
14VDD芯片工作电源输入
1.1.44封装尺寸
1.1.55定购说明1.5.1编号格式
1.5.2标号列表
芯片编号芯片说明
SE-DMX512R3-C3通道512字节调光数据DMX512解码芯片
SE-DMX512R4-C4通道512字节调光数据DMX512解码芯片
SE-DMX512A3-C3通道1536字节调光数据DMX512解码芯片
SE-DMX512A4-C4通道1536字节调光数据DMX512解码芯片
1.6电气参数
Ta=-40℃to85℃,VCC=5.0V
符号参数说明最小最大单位测试条件VIL输入低电平-0.50.8V VCC=5.0V VIH输入高电平 2.0VCC+0.5V
VOL输出低电压0.4V
VOH输出高电压 2.4V IOL=5.0mA
Vcc=5V IIL低电平吸收电流-75uA Vin=0.45V ILI高电平漏电流-1010uA0.45V<Vin<Vcc CIO管脚等效电容10pF Freq=1MHz,Ta=
25℃ICC供电电源电流15mA Vcc=5V,25℃
二、技术说明
2.1总体框图
2.2DMX512协议
DMX512是英文Digital Multiplex with512pieces of information的简称。

是一种数字通讯网络标准，起初常用于控制舞台灯光和效果，由美国剧场技术协会（United State Institute for Theatre Technology，Inc）于1986年8月提出的。

因其简洁和良好的动态调光效果，DMX512标准近年在LED照明领域得到广泛应用。

DMX512采用EIA-485差分物理层，单向通讯协议。

根据通讯协议，可以变化网络规模和数据多寡，但协议不包含差错控制，因此，在设备安全要求中，可能存在风险。

2.2.1时序说明
时间点说明(使用英文，不曲译)
1.SPACE for BREAK
2.MARK AFTER BREAK
3.Slot Time
4.START Time
5.LEAST SIGNIFICANT data bit
6.MOST SIGNIFICANT data bit
7.STOP bit
8.STOP bit
9.MARK TIME BETWEEN SLOTS
10.MARK BEFORE BREAK
11.BREAK to BREAK time
12.RESET sequence
13.DMX512packet
14.START CODE(Slot0,data)
15.SLOT1,data16.SLOT nnn,data(Max512)
2.2.2参数说明
序号说明最小值典型值最大值单位
1BREAK88881,000,000uS
2MAB8uS
3Frame Width44uS
4Start/Stop bits4uS
5MTBF0NA1,000,100uS
6MTBP0NA1,000,000uS
2.3扩展协议
扩展协议的内容是通过变化Start Code来实现，完全兼容DMX512/1990传输时序，传输的数据放置在Slot n中传输。

因此，SE扩展协议的数据传输格式是如下：
BREAK MAB SE Start Code Data0Data1...Data n-1Data n IDLE
协议的包括三项不同的内容，其中两项为SE DMX512解码芯片扩展所得。

1.解码芯片配置的修改和读取。

扩展Start Code为45H。

当接收到45H的Start Code时候，
表示后面原来的调光数据为芯片配置修改或者读取的命令。

该数据是可变长度打包传输的8位字节流，含CRC校验。

a)数据长度L：包含数据长度字节和CRC字节的字节数。

b)指令代码I：读、写配置指令和版本核对等指令。

具体内容请参阅附录。

c)Para0...Paran：传输的操作数据
d)CRC：校验值。

指不含CRC字节的(L-1)个字节的CRC值，校验算式是
CRC=X8+X5+X4+1。

如果计算出来的CRC与本域数值相等，判定为正确接收。

CRC的参考实现，请参阅附录。

2.串行编址时候的调光数据传输。

扩展Start Code为53H。

当接收到53H的Start Code时
候，表示后面原来的调光数据为为经过SE DMX512解码芯片处理后的调光数据，SE DMX512解码芯片将最前面的数据作为本地调光数据，并将未使用的数据，本调光扩展协议的方式，转发给下一级别。

以实现串行独立的串行编制，并不影响原有地址设置。

如果本地解码芯片为3通道，将依次使用Data0、Data1、Data2作为调光数据，并以串行编址的扩展协议转发Data3...Data n给下一级解码芯片使用。

3.正常调光数据的Start Code为00H
2.4PWM调制
输出PWM为TTL电平。

对应调光数据0-255，实现0-100%驱动强度。

调光数据为0时，保持低电平输出；调光数据为255时，保持高电平输出。

其他调光值PWM为大于200Hz 的占空比正相关的信号。

Tp<5mS，Td于调光值正相关。

PWM电平用以驱动后级电路。

2.5演示程序
在DMX512调光信号停止输入后，SE DMX512解码芯片将运行自动缓慢变色程序。

并且在再次接受到有效DMX512调光信号时，停止运行。

交回DMX512控制器调节驱动器。

演示程序是在大约1秒内均匀从0%到100%、或者从100%到0%变化。

在整个变化过程中，时钟由通道驱动值不为0，以保证在灯光控制中，灯具不完全熄灭。

但亮度和色彩的组合是多样的。

自演示程序是每个SE DMX512解码芯片内部执行，不对串行编址后级输出调光信号。

因此，此演示程序不适用于SE DMX512解码芯片以外的解码驱动器。

2.6地址设置
SE DMX512解码芯片有多种地址设定方式来从调光数据流中截取本地调光数据。

a)缺省设置。

付运芯片将统一设置为1，或用户设置地址不能合规时，重置为1。

b)写码器写入。

通过SE DMX512解码芯片定义的协议可以写入地址。

本司提供写码
器，也可有第三方设计制造兼容解码器。

c)硬件开关输入。

SE DMX512解码芯片可以通过逻辑电路，串行输入9位地址。

但
输入地址的有效值位1-511(本别对应硬件电气信号输入00H-FEH)，512号保留为选用下一地址输入方式。

电路的详细设计请参照附录。

d)串行编址。

如果在输入口接收到串行编制扩展Start Code后，SE DMX512解码芯片
将第一组有效数据作为本地调光数据。

以上通过地址方式截取调光数据的优先次序分别时(d)、(c)、(b)、(a)。

2.7应用拓扑
在应用中，DMX512解码驱动器一般都由DMX512控制器提供调光数据，解码驱动器根据控制器发出的调光数据，调节灯光，以实现所需效果。

在多个解码驱动器和控制器连接组成的拓扑结构中，有并联接法、串连接法和混合拓扑。

2.7.1并联拓扑
并联接法，指多个解码驱动器DMX512输入以相同的方式连接到控制器上，在驱动能力不够的时候，控制器可能需要中继或者放大、再生等方式来增加驱动能力，以拖动多个解码驱动器。

此时，适用的地址设置方式是硬件开关输入、写码器写入和缺省的地址。

此法手工设置地址，功能强大。

在解码驱动器数量少时候方便使用。

2.7.2串连拓扑
串连接法，指多个解码器除第一个解码器信号输入直接连接在控制器信号输出上外，后面的解码器序列连接。

后面一个解码器的信号输入接在前一个解码器的信号输出上。

此时，地址设置仅适用串行编址方式。

此法免除地址设置，使用方便。

在解码驱动器数量多的时候适用。

2.7.3混合拓扑
混合接法，根据前面定义，可以将DMX512调光数据的某一串采用串连接法，但多个串并联起来连接控制器。

三、参考应用设计
本章提供三种参考应用的电路图。

此三种应用的解码部分都完全相同。

目的在于展示后级驱动的电路，分别是开关恒流共阳接法电路，开关恒流独立接法电路和恒压共阳接法电路。

开关恒流电路采用PT4115恒流芯片。

开关恒流电路，能有效地匹配电源电压和灯珠工作电压，不在限流电阻上消耗功率，开关管发热低。

因此对散热要求高的电路，非常使用，但因为需要电感、整流管等，电路结构比线性恒流复杂。

3.3恒压共阳接法
四、应用注意事项
4.1上电冲击
SE DMX512解码芯片，在高电平驱动有效时候，上电复位过程，会产生小于10mS的正脉冲驱动，该脉冲最大驱动电流为200uA。

在正常使用时候，最大驱动电流超过10mA。

因此，在用户使用过程需要严格控制失控时间的话，需要考虑此脉冲的影响。

可以通输出并接适当的电阻R，是在强驱动之前的脉冲不对后级电路产生影响。

或者选择其他方案实现。

4.2雷击
SE DMX512解码芯片对浪涌电压的防护是有限的。

因此，在室外使用，需要考虑雷击的时候，请在外围增加合适的防雷电路。

譬如TVS、放电管、压敏电阻等，以保证芯片不至被毁坏而影响功能。

更详细的设计指引，请参考该领域的专业知识。

4.3调光信号布局指引
调光PWM信号的输出为TTL电平，在解码驱动器中，如果驱动器的执行电平阀值比较低的时候，需要考虑功率电路对调光PWM信号的影响。

电路板在布局的时候，不但要尽量避免PWM对外围电路的影响，还需要考虑功率电路产生的EMI对调光信号干扰，可能造成驱动器的错误动作。

附录A、配置通讯协议
SE DMX512解码芯片配置协议数据流传输如下图
a)数据长度L：包含数据长度字节和CRC字节的字节数。

b)指令代码I：读、写配置指令和版本核对等指令。

具体内容请参阅附录。

c)Para0...Paran：传输的操作数据
d)CRC：校验值。

指不含CRC字节的(L-1)个字节的CRC值，校验算式是
CRC=X8+X5+X4+1。

如果计算出来的CRC与本域数值相等，判定为正确接收。

数据结构定义如下：
Packet Struct
{
unsigned char size;
unsigned char code;
unsigned char data[size-3];
unsigned char crc;
}
SE DMX512解码芯片对读取信息类的指令，将重复该指令，并将读取信息附上，发回主机。

如果是写入信息类的指令，将发送是否接收成功的指令发回告知主机。

最终是否执行成功，需要主机另行确认。

指令定义如下表
指令代码指令说明传输参数应答格式备注
0x00VER查询版本无0x00
+’S’
+’E’
+版本信息字节
传输错误时，应
答为NACK 版本信息字节数值高4位表示主版本号，低4位表示副版本号。

当前版本是VER1.0。

所以版本信息为0x53 0x450x10
0x45QUERY查询16
地址数据，高字
节先行无0x45
+地址高字节
+地址低字节
传输错误时，应
答为NACK
主机查询无操作
数据，传输正确
时，有应答数据。

0x53SET设置16位
地址数据，高字
节先行
地址高字节
+地址低字节
ACK或者
NACK
正确传输时，执
行地址更新，并
发送ACK。

0x41NACK传输错
误无传输错误通知，
由从机发回给主
机。

无操作数据。

0x59ACK传输正确无传输正确通知，
由从机发回给主
机。

无操作数据。

附录B、CRC参考算法
CRC的算式为CRC=X8+X5+X4+1，采用查表法实现，以减少计算量。

unsigned char code CrcTable[256]={
0,94,188,226,97,63,221,131,194,156,126,32,163,253,31,65, 157,195,33,127,252,162,64,30,95,1,227,189,62,96,130,220, 35,125,159,193,66,28,254,160,225,191,93,3,128,222,60,98, 190,224,2,92,223,129,99,61,124,34,192,158,29,67,161,255, 70,24,250,164,39,121,155,197,132,218,56,102,229,187,89,7, 219,133,103,57,186,228,6,88,25,71,165,251,120,38,196,154, 101,59,217,135,4,90,184,230,167,249,27,69,198,152,122,36, 248,166,68,26,153,199,37,123,58,100,134,216,91,5,231,185, 140,210,48,110,237,179,81,15,78,16,242,172,47,113,147,205, 17,79,173,243,112,46,204,146,211,141,111,49,178,236,14,80, 175,241,19,77,206,144,114,44,109,51,209,143,12,82,176,238, 50,108,142,208,83,13,239,177,240,174,76,18,145,207,45,115, 202,148,118,40,171,245,23,73,8,86,180,234,105,55,213,139, 87,9,235,181,54,104,138,212,149,203,41,119,244,170,72,22, 233,183,85,11,136,214,52,106,43,117,151,201,74,20,246,168, 116,42,200,150,21,75,169,247,182,232,10,84,215,137,107,53};
//输入参数：ptr需要计算CRC的数据指针
//len需要计算CRC的数据字节数
//输出参数：以ptr开始存储的len个字节的CRC值
//说明：无
unsigned char CRC_cal(unsigned char ptr,unsigned char len)
{
unsigned char i,crc;
crc=0;
for(i=0;i<len;i++)
{
crc=CrcTable[crc^(*ptr)];
ptr++;
}
return(crc);
}
附录C、拨码开关地址
电路如下图，SE DMX512上电后将读取开关设置，如果全部为高，则跳转到其他地址设定方式，高电平输入为’1’，DIP的拨码开关从1-9设置数值位位，从MSB到LSB。

因此，拨码开关输入地址的有效值为1-511。

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