CN117591461A - Usb转串口实现rdm协议的方法 - Google Patents

Usb转串口实现rdm协议的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其包括：提供一转换板，所述转换板包括相互连接的USB转串口芯片、RDM用接口芯片和硬件流控制门电路；将所述USB转串口芯片连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片连接于RDM设备；由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位；以及由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。所述USB转串口实现RDM协议的方法能够扩大RDM协议的应用范围，使得更多的设备能够与RDM设备通讯。

Description

USB转串口实现RDM协议的方法
技术领域
本申请涉及RDM通讯领域，具体涉及一种USB转串口实现RDM协议的方法。
背景技术
RDM（Remote Device Management）是一种远程设备管理协议，它是对DMX512（Digital MultipleX）协议的扩展，可以通过DMX信号线进行双向通信。RDM协议主要用于控制舞台灯光、建筑亮化和其他灯光应用中的LED量化灯具。
RDM灯具是指支持RDM协议的灯具。目前，生产测试及现场调试RDM灯具都是通过具备RDM协议能力的控制器来对灯具进行测试或调试。然而，在实际应用中发现，一些设备，例如，PC端，即，个人计算机端无法通过串口与RDM灯具传输信息，进而控制或者调试RDM灯具。
因此，需要一种新的适用于RDM设备（即，支持RDM协议的设备，例如，RDM灯具）的通讯方法，使得更多的设备能够与RDM设备实现通讯。
发明内容
本申请的一优势在于提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够扩大RDM协议的应用范围，使得更多的设备能够与RDM设备通讯。
本申请的另一优势在于提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够将需要与RDM设备通讯的设备的USB信号转换为RDM协议需要的信号。
本申请的又一优势在于提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够解决需要与RDM设备通讯的设备无法直接输出RDM协议中的BREAK位和MAB位信号的问题。
本申请的又一优势在于提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够解决需要与RDM设备通讯的设备难以识别RDM协议中BREAK位的问题。
本申请的又一优势在于提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够借助USB转串口硬件设计和需要与RDM设备通讯的设备的软件设计实现RDM协议信号输出和信号接收的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种USB转串口实现RDM协议的方法，其包括：提供一转换板，所述转换板包括相互连接的USB转串口芯片、RDM用接口芯片和硬件流控制门电路；将所述USB转串口芯片连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片连接于RDM设备；由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位；以及由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，所述第一通信传输串口数据为QSerialPort通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据的波特率为250K。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，包括：生成中断位前半段信号；生成中断位后半段信号和中断后标记位信号；以及生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，所述硬件流控制门电路为硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路为与门电路，所述USB转串口芯片具有一个RTS引脚和一个TXD引脚，所述USB转串口芯片的RTS引脚和TXD引脚连接于所述硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，生成中断位前半段信号，包括：为所述USB转串口芯片的RTS引脚配置低电平；由所述USB转串口芯片输出两个0x00数据帧，其中，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位，一个所述0x00数据帧的宽度为44微秒；以及在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位前半段信号，其中，所述中断位前半段信号为低电平信号；所述中断位前半段信号的信息量不小于22比特，所述中断位前半段信号的宽度大于等于88微秒，小于等于1000000微秒。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，生成中断位后半段信号和中断后标记位信号，包括：为所述USB转串口芯片的RTS引脚配置高电平；由所述USB转串口芯片输出一个0x00数据帧，其中，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位后半段信号和所述中断后标记位信号，其中，所述中断位后半段信号为低电平信号，由一个所述0x00数据帧的1个开始位和8个数据位生成，所述中断位后半段信号的宽度为36微秒；所述中断后标记位信号为高电平信号，由一个所述0x00数据帧的2个结束位生成，所述中断后标记位信号的宽度为8微秒。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧，包括：生成一个DMX开始代码帧和512个DMX数据帧。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，所述USB转串口实现RDM协议的方法还包括：由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据，在由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据的过程中，先接收所述RDM协议数据的中断位信号，然后，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧，接着，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，所述RDM用接口芯片为RS485芯片，所述RS485芯片具有一个RO引脚，所述USB转串口芯片还具有一个RXD引脚和一个CTS引脚，所述USB转串口芯片的所述RXD引脚和所述CTS引脚连接于所述RS485芯片的RO引脚；接收所述RDM协议数据的中断位信号的过程中，通过所述CTS引脚接收所述中断位信号；在所述RDM通讯对象接收到中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧；在接收到所述DMX开始代码帧之后，通过所述RXD引脚接收所述DMX数据帧。
在根据本申请所述的USB转串口实现RDM协议的方法的一实施方式中，所述RDM通讯对象所接收的所述中断位信号为低电平信号，且宽度大于等于176微秒且小于等于352微秒，所述DMX开始代码帧的字符值固定为0xCC，当所述RXD引脚在300微米内接收到0xCC数据帧时，则判断该数据为所述DMX开始代码帧，当所述RXD引脚在超过300微米后未接收到0xCC数据帧时，将接收到的所述中断位信号清零并重新开始查找所述中断位信号。
通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1图示了根据本申请实施例的USB转串口实现RDM协议的方法的流程示意图。
图2图示了根据本申请实施例的USB转串口实现RDM协议的方法中转换板的示意图。
图3图示了根据本申请实施例的USB转串口实现RDM协议的方法中DMX512数据包格式的示意图。
图4图示了根据本申请实施例的USB转串口实现RDM协议的方法中单个0x00数据帧的示意图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。“多个”指大于等于两个。
虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离本申请构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项目的任何和全部组合。
在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。
申请概述：如前所述，在实际应用中发现，一些设备，例如，PC端，即，个人计算机端无法通过串口与RDM灯具传输信息，进而控制或者调试RDM灯具。
因此，需要一种新的适用于RDM设备（即，支持RDM协议的设备，例如，RDM灯具）的通讯方法，使得更多的设备能够与RDM设备实现通讯。
本申请的发明人发现，一些设备无法通过串口与RDM灯具传输信息的主要原因是：这些设备与RDM灯具在传输数据中所适用的协议是不同的。
具体地，RDM协议通过RS-485标准接口进行通信。一个完整的RDM信息包由一个BREAK位、一个MAB位、一个SC帧和N个数据帧构成。BREAK位即为中断位，MAB位即为MarkAfter Break位，即为，中断后标记位，SC帧，即为，Start Code帧，即为，开始代码帧。
由于RDM信息包包含一个BREAK位、一个MAB位，一些设备，例如，PC端，无法通过串口直接输出及识别这两种信号，因此，难以与RDM设备通讯并进一步对RDM设备进行测试或调试。
基于此，本申请的发明人提出通过USB转串口的方式实现设备对BREAK位信号和MAB位信号的输出和识别。这样，更多的设备能够与RDM设备通讯。
相应地，本申请提出一种USB转串口实现RDM协议的方法，其包括：提供一转换板，所述转换板包括相互连接的USB转串口芯片、RDM用接口芯片和硬件流控制门电路；将所述USB转串口芯片连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片连接于RDM设备；由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位；以及由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。
示意性USB转串口实现RDM协议的方法：如图1至图4所示，根据本申请实施例所述的USB转串口实现RDM协议的方法。具体地，如图1所示，所述USB转串口实现RDM协议的方法，包括：S110，提供一转换板10，所述转换板10包括相互连接的USB转串口芯片11、RDM用接口芯片12和硬件流控制门电路13；S120，将所述USB转串口芯片11连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片12连接于RDM设备；S130，由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位；以及S140，由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。
在步骤S110中，提供一转换板10，所述转换板10包括相互连接的USB转串口芯片11、RDM用接口芯片12和硬件流控制门电路13。所述转换板10的USB转串口芯片11适于连接于需要与RDM设备通讯的设备。这里，将需要与RDM设备通讯的设备称为RDM通讯对象。所述RDM通讯对象能够发送和接收USB信号，例如，PC设备。所述RDM用接口芯片12适于连接于RDM设备，即，支持RDM协议的设备，例如，RDM灯具。
值得一提的是，所述USB转串口实现RDM协议的方法能够借助USB转串口硬件设计和所述RDM通讯对象的软件设计实现RDM协议信号输出和信号接收的问题。相应地，所述转换板10在与软件设计的配合下能够将USB信号转换为RDM协议需要的信号，为信号转换提供了硬件支持。
如图2所示，所述USB转串口芯片11、RDM用接口芯片12和硬件流控制门电路13的具体实施方式并不为本申请所局限。例如，在本申请的一个示例中，所述USB转串口芯片11被实施为CH340C芯片。所述CH340C芯片具有16个引脚。16个引脚分别为GND引脚、TXD引脚、RXD引脚、V3引脚、UD+引脚、UD-引脚、NC引脚、另一个NC引脚或OUT引脚、VCC引脚、R232引脚、RTS引脚、DTR引脚、DCD引脚、RI引脚、DSR引脚和CTS引脚。
所述GND引脚为公共接地端，可直接连接到USB总线的地线。所述TXD引脚为输出引脚，用于串行数据输出。所述RXD引脚为输入引脚，用于串行数据的输入。所述V3引脚为电源引脚，用于外接外部电源或退耦电容。所述UD+引脚可直接连接到USB总线的U+数据线。所述UD-引脚可直接连接到USB总线的U-数据线。所述NC引脚为空引脚。OUT引脚用于输出MODEM通用输出信号。所述VCC引脚为正电源输入端。所述R232引脚为一个输入引脚。所述RTS引脚为外部复位输入引脚。所述DTR引脚用于输出MODEM联络输出信号。所述DCD引脚用于输入MODEM联络输入信号。所述RI引脚用于输入MODEM联络输入信号。所述DSR引脚用于输入MODEM联络输入信号。所述CTS引脚用于输入MODEM联络输入信号。
在该示例中，所述RDM用接口芯片12是指能够适用RDM协议的接口芯片，例如，RS485芯片。所述RS485芯片具有8个引脚，8个引脚分别为DI引脚、DE引脚、RE引脚、RO引脚、GND引脚、A引脚、B引脚和VCC引脚。
所述DI引脚为驱动器输入端。所述DE引脚为发送使能端。所述RE引脚为接收使能端。所述RO引脚为接收器输出端。所述GND引脚为接地端。所述A引脚为接收差分信号端。所述B引脚为发送差分信号端。所述VCC引脚为电源输入端。
所述硬件流控制门电路13连接于所述USB转串口芯片11和所述RDM用接口芯片12之间，用于控制数据传输的进度，防止数据丢失。在该示例中，所述硬件流控制门电路13为硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路为与门电路。
在步骤S120中，将所述USB转串口芯片11连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片12连接于RDM设备。具体地，所述RDM通讯对象具有USB接口，所述RDM设备具有RDM接口。可将所述USB转串口芯片11对接于所述RDM通讯对象的USB接口，将所述RDM用接口芯片12对接于所述RDM设备的RDM接口。
在所述转换板10这一硬件支持下，进一步通过软件算法设计实现信号转换。具体地，在所述RDM通讯对象向所述RDM设备传输信号的过程中，由所述RDM通讯对象先创建USB信号，然后创建RDM协议数据。
相应地，在步骤S130中，由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位。具体地，所述第一通信传输串口数据为QSerialPort通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据的波特率为250K。也就是，由所述RDM通讯对象创建一个波特率为250K，且包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位的QSerialPort通信传输串口数据，该QSerialPort通信传输串口数据作为所述第一通信传输串口数据。
在步骤S140中，由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。具体地，在由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据的过程中，需要创建RDM协议数据中的DMX512协议数据包。
所述DMX512协议数据包格式如图3所示。所述DMX512协议数据包包括一个BREAK位、一个MAB位、一个SC帧和多个数据帧构成。BREAK位即为中断位，MAB位即为Mark AfterBreak位，即为，中断后标记位，SC帧，即为，Start Code帧，即为，开始代码帧。
相应地，步骤S140，包括：S141，生成中断位前半段信号；S142，生成中断位后半段信号和中断后标记位信号；以及，S143，生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧。所述USB转串口实现RDM协议的方法解决了所述RDM通讯对象无法直接输出RDM协议中的BREAK位和MAB位信号的问题。
所述中断位前半段信号为低电平信号；所述中断位前半段信号的信息量不小于22比特，所述中断位前半段信号的宽度大于等于88微秒，小于等于1000000微秒。
在硬件方面，将所述USB转串口芯片11的RTS引脚和TXD引脚连接于所述硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片12。具体地，将所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片12的DI引脚。
在软件算法设计方面，在生成中断位前半段信号的过程中，为所述USB转串口芯片11的RTS引脚配置低电平；由所述USB转串口芯片11输出两个0x00数据帧；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位前半段信号。
如图4所示，一个所述0x00数据帧包括1个开始位（S）、8个数据位（D0-D7）和2个结束位（E），共11位，且波特率为250K。相应地，一个所述0x00数据帧的宽度为44微秒。相应地，由所述USB转串口芯片11输出两个0x00数据帧时，在与门电路的输出端生成88微秒的低电平信号，作为BREAK信号的前半段，即，所述中断位前半段信号。
值得一提的是，由于每一个数据帧的第一位为低电平，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、分离作用的信号，是一个最小值为4us，最大值为12us的一个高电平信号。
相应地，在生成中断位后半段信号和中断后标记位信号的过程中，为所述USB转串口芯片11的RTS引脚配置高电平；由所述USB转串口芯片11输出一个0x00数据帧；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位后半段信号和所述中断后标记位信号。
如前所述，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位。由所述USB转串口芯片11输出一个0x00数据帧的1个开始位（S）和8个数据位（D0-D7）时，在与门电路的输出端生成宽度为36微秒的低电平信号，作为BREAK信号的后半段，即，所述中断位后半段信号；由所述USB转串口芯片11输出两个结束位（E）时，在与门电路的输出端生成宽度为8微秒的高电平信号，作为所述中断后标记位信号。所述中断位前半段信号和所述中断位后半段信号形成中断位信号，宽度为124微秒。
在生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧的过程中，由所述RDM通讯对象为所述USB转串口芯片11的RTS引脚配置高电平；并通过所述USB转串口芯片11生成一个DMX开始代码帧和512个DMX数据帧。这样在依次生成所述中断位前半段信号、所述中断位后半段信号、所述中断后标记位信号、DMX开始代码帧和多个DMX数据帧后，则完成了一个所述DMX512协议数据包的输出。
通过上述步骤S130和步骤S140可实现所述RDM通讯对象向所述RDM设备传输信号。在本申请实施例中，还可以实现所述RDM通讯对象识别并接收来自所述RDM设备的RDM协议数据，进而实现所述RDM通讯对象和所述RDM设备之间的双向通讯。
相应地，所述USB转串口实现RDM协议的方法还包括步骤S150，由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据。
在所述RDM通讯对象识别并接收来自所述RDM设备的RDM协议数据的过程中，先接收所述RDM协议数据的中断位信号，然后，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧，接着，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。所述USB转串口实现RDM协议的方法解决了所述RDM通讯对象识别RDM协议中BREAK位的问题。
相应地，所述步骤S150，包括：S151，接收所述RDM协议数据的中断位信号；S152，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧；以及S153，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。
在硬件方面，将所述USB转串口芯片11的RXD引脚和CTS引脚同时连接于所述RS485芯片的RO引脚。所述RDM通讯对象通过所述CTS引脚接收所述中断位信号。所述RDM通讯对象在接收到中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧。所述RDM通讯对象在接收到所述DMX开始代码帧之后，通过所述RXD引脚接收所述DMX数据帧。
在软件算法设计方面，在接收所述RDM协议数据的中断位信号的过程中，所述CTS引脚接收到低电平开始计时，当低电平时长大于150微秒后，直到接收到中断后标记位信号，即，直到接收到终端位信号已接收的标志，通知所述RDM通讯对象接收后续的RDM协议数据，即，所述DMX开始代码帧和所述DMX数据帧。所述RDM通讯对象所接收的所述中断位信号为低电平信号，且宽度大于等于176微秒且小于等于352微秒。
在接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧的过程中，所述DMX开始代码帧的字符值固定为0xCC，当所述RXD引脚在300微米内接收到0xCC数据帧时，则判断该数据为所述DMX开始代码帧，当所述RXD引脚在超过300微米后未接收到0xCC数据帧时，将接收到的所述中断位信号清零并重新开始查找所述中断位信号。
在所述RDM通讯对象接收到所述DMX开始代码帧后通过所述RXD引脚继续接收RDM数据帧。
如前所述，将需要与RDM设备通讯的设备称为RDM通讯对象。所述RDM通讯对象能够发送和接收USB信号，例如，PC设备。所述RDM用接口芯片12适于连接于RDM设备，即，支持RDM协议的设备，例如，RDM灯具。下面，以所述RDM通讯对象被实施为所述RDM通讯对象被实施为PC设备，所述RDM设备被实施为RDM灯具作为示例，对所述USB转串口实现RDM协议的方法进行进一步介绍。
具体地，在步骤S110中，提供一转换板10，所述转换板10包括相互连接的USB转串口芯片11、RDM用接口芯片12和硬件流控制门电路13。在该示例中，所述USB转串口芯片11被实施为CH340C芯片。所述CH340C芯片具有16个引脚。16个引脚分别为GND引脚、TXD引脚、RXD引脚、V3引脚、UD+引脚、UD-引脚、NC引脚、另一个NC引脚或OUT引脚、VCC引脚、R232引脚、RTS引脚、DTR引脚、DCD引脚、RI引脚、DSR引脚和CTS引脚。
所述RDM用接口芯片12是指能够适用RDM协议的接口芯片，例如，RS485芯片。所述RS485芯片具有8个引脚，8个引脚分别为DI引脚、DE引脚、RE引脚、RO引脚、GND引脚、A引脚、B引脚和VCC引脚。
所述硬件流控制门电路13连接于所述USB转串口芯片11和所述RDM用接口芯片12之间，用于控制数据传输的进度，防止数据丢失。在该示例中，所述硬件流控制门电路13为硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路为与门电路。
在步骤S120中，将所述USB转串口芯片11连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片12连接于RDM设备。具体地，所述转换板10的USB转串口芯片11连接于所述PC设备的USB接口。所述转换板10的RDM用接口芯片12连接于所述RDM灯具的RDM接口。
在所述转换板10这一硬件支持下，进一步通过软件算法设计实现信号转换。具体地，在所述PC设备向所述RDM灯具传输信号的过程中，由所述PC设备先创建USB信号，然后创建RDM协议数据。
在步骤S130中，由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据。具体地，在所述PC设备向所述RDM灯具传输信号的过程中，先由所述PC设备创建所述第一通信传输串口数据。所述第一通信传输串口数据为QSerialPort通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据的波特率为250K。也就是，由所述RDM通讯对象创建一个波特率为250K，且包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位的QSerialPort通信传输串口数据，该QSerialPort通信传输串口数据作为所述第一通信传输串口数据。
在步骤S140中，由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。具体地，在所述PC设备向所述RDM灯具传输信号的过程中，在由所述PC设备创建所述第一通信传输串口数据后，由所述PC设备创建RDM协议数据中的DMX512协议数据包。
所述DMX512协议数据包包括一个BREAK位、一个MAB位、一个SC帧和多个数据帧构成。BREAK位即为中断位，MAB位即为Mark After Break位，即为，中断后标记位，SC帧，即为，Start Code帧，即为，开始代码帧。
相应地，步骤S140，包括：S141，生成中断位前半段信号；S142，生成中断位后半段信号和中断后标记位信号；以及，S143，生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧。
所述中断位前半段信号为低电平信号；所述中断位前半段信号的信息量不小于22比特，所述中断位前半段信号的宽度大于等于88微秒，小于等于1000000微秒。
在硬件方面，将所述USB转串口芯片11的RTS引脚和TXD引脚连接于所述硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片12。具体地，将所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片12的DI引脚。
在软件算法设计方面，在生成中断位前半段信号的过程中，由所述PC设备为所述USB转串口芯片11的RTS引脚配置低电平；由所述USB转串口芯片11输出两个0x00数据帧；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位前半段信号。
值得一提的是，由于每一个数据帧的第一位为低电平，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、分离作用的信号，是一个最小值为4us，最大值为12us的一个高电平信号。
相应地，在生成中断位后半段信号和中断后标记位信号的过程中，由所述PC设备为所述USB转串口芯片11的RTS引脚配置高电平；由所述USB转串口芯片11输出一个0x00数据帧；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位后半段信号和所述中断后标记位信号。
如前所述，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位。由所述USB转串口芯片11输出一个0x00数据帧的1个开始位（S）和8个数据位（D0-D7）时，在与门电路的输出端生成宽度为36微秒的低电平信号，作为BREAK信号的后半段，即，所述中断位后半段信号；由所述USB转串口芯片11输出两个结束位（E）时，在与门电路的输出端生成宽度为8微秒的高电平信号，作为所述中断后标记位信号。所述中断位前半段信号和所述中断位后半段信号形成中断位信号，宽度为124微秒。
在生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧的过程中，由所述PC设备保持所述USB转串口芯片11的RTS引脚为高电平；并通过所述USB转串口芯片11生成一个DMX开始代码帧和512个DMX数据帧。这样在依次生成所述中断位前半段信号、所述中断位后半段信号、所述中断后标记位信号、DMX开始代码帧和多个DMX数据帧后，则完成了一个所述DMX512协议数据包的输出。
通过上述步骤S130和步骤S140可实现所述RDM通讯对象向所述RDM设备传输信号。在本申请实施例中，还可以实现所述RDM通讯对象识别并接收来自所述RDM设备的RDM协议数据，进而实现所述RDM通讯对象和所述RDM设备之间的双向通讯。
相应地，所述USB转串口实现RDM协议的方法还包括步骤S150，由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据。具体地，所述PC设备接收来自所述PC设备的RDM协议数据。
在所述RDM通讯对象识别并接收来自所述RDM设备的RDM协议数据的过程中，先接收所述RDM协议数据的中断位信号，然后，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧，接着，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。
相应地，所述步骤S150，包括：S151，接收所述RDM协议数据的中断位信号；S152，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧；以及S153，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。
在硬件方面，将所述USB转串口芯片11的RXD引脚和CTS引脚同时连接于所述RS485芯片的RO引脚。所述PC设备通过所述CTS引脚接收所述中断位信号；在接收到中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧；在接收到所述DMX开始代码帧之后，通过所述RXD引脚接收所述DMX数据帧。
在软件算法设计方面，在接收所述RDM协议数据的中断位信号的过程中，所述CTS引脚接收到低电平开始计时，当低电平时长大于150微秒后，直到接收到中断后标记位信号，即，直到接收到终端位信号已接收的标志，通知所述PC设备接收后续的RDM协议数据。所述PC设备通过所述CTS引脚接收所述中断位信号；在接收到中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧；在接收到所述DMX开始代码帧之后，通过所述RXD引脚接收所述DMX数据帧。所述RDM通讯对象所接收的所述中断位信号为低电平信号，且宽度大于等于176微秒且小于等于352微秒。
在接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧的过程中，在所述PC设备接收到所述中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧，其中，所述DMX开始代码帧的字符值固定为0xCC；当所述RXD引脚在300微米内接收到0xCC数据帧时，则判断该数据为所述DMX开始代码帧，当所述RXD引脚在超过300微米后未接收到0xCC数据帧时，将接收到的所述中断位信号清零并重新开始查找所述中断位信号。
在所述PC设备接收到所述DMX开始代码帧后通过所述RXD引脚继续接收RDM数据帧。
综上，基于本申请实施例的USB转串口实现RDM协议的方法被阐明。所述USB转串口实现RDM协议的方法能够扩大RDM协议的应用范围，使得更多的设备能够与RDM设备通讯，为通过RDM通讯对象测试或调试所述RDM设备提供了方便。且所述USB转串口实现RDM协议的方法能够节约成本，方便可靠。
以上对本申请及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本申请的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本申请创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB转串口实现RDM协议的方法，其特征在于，包括：提供一转换板，所述转换板包括相互连接的USB转串口芯片、RDM用接口芯片和硬件流控制门电路；将所述USB转串口芯片连接于RDM通讯对象，将所述RDM用接口芯片连接于RDM设备；由所述RDM通讯对象创建第一通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据包括1个起始字符、2个结束字符和8个数据位；以及由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，所述第二通信传输串口数据为RDM协议数据。
2.根据权利要求1所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述第一通信传输串口数据为QSerialPort通信传输串口数据，所述第一通信传输串口数据的波特率为250K。
3.根据权利要求1所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，由所述RDM通讯对象创建第二通信传输串口数据，包括：生成中断位前半段信号；生成中断位后半段信号和中断后标记位信号；以及生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧。
4.根据权利要求3的所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述硬件流控制门电路为硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路为与门电路，所述USB转串口芯片具有一个RTS引脚和一个TXD引脚，所述USB转串口芯片的RTS引脚和TXD引脚连接于所述硬件流控制RTS门电路，所述硬件流控制RTS门电路的输出引脚连接于所述RDM用接口芯片。
5.根据权利要求4的所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，生成中断位前半段信号，包括：为所述USB转串口芯片的RTS引脚配置低电平；由所述USB转串口芯片输出两个0x00数据帧，其中，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位，一个所述0x00数据帧的宽度为44微秒；以及在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位前半段信号，其中，所述中断位前半段信号为低电平信号；所述中断位前半段信号的信息量不小于22比特，所述中断位前半段信号的宽度大于等于88微秒，小于等于1000000微秒。
6.根据权利要求4的所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，生成中断位后半段信号和中断后标记位信号，包括：为所述USB转串口芯片的RTS引脚配置高电平；由所述USB转串口芯片输出一个0x00数据帧，其中，一个所述0x00数据帧包括1个开始位、8个数据位和2个结束位；在所述硬件流控制RTS门电路的输出端生成所述中断位后半段信号和所述中断后标记位信号，其中，所述中断位后半段信号为低电平信号，由一个所述0x00数据帧的1个开始位和8个数据位生成，所述中断位后半段信号的宽度为36微秒；所述中断后标记位信号为高电平信号，由一个所述0x00数据帧的2个结束位生成，所述中断后标记位信号的宽度为8微秒。
7.根据权利要求4的所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，生成DMX开始代码帧和多个DMX数据帧，包括：生成一个DMX开始代码帧和512个DMX数据帧。
8.根据权利要求4所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述USB转串口实现RDM协议的方法还包括：由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据，在由所述RDM通讯对象接收所述RDM协议数据的过程中，先接收所述RDM协议数据的中断位信号，然后，接收所述RDM协议数据的DMX开始代码帧，接着，接收所述RDM协议数据的DMX数据帧。
9.根据权利要求8所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述RDM用接口芯片为RS485芯片，所述RS485芯片具有一个RO引脚，所述USB转串口芯片还具有一个RXD引脚和一个CTS引脚，所述USB转串口芯片的所述RXD引脚和所述CTS引脚连接于所述RS485芯片的RO引脚；接收所述RDM协议数据的中断位信号的过程中，通过所述CTS引脚接收所述中断位信号；在所述RDM通讯对象接收到中断位信号后，通过所述RXD引脚接收所述DMX开始代码帧；在接收到所述DMX开始代码帧之后，通过所述RXD引脚接收所述DMX数据帧。
10.根据权利要求9所述的USB转串口实现RDM协议的方法，其中，所述RDM通讯对象所接收的所述中断位信号为低电平信号，且宽度大于等于176微秒且小于等于352微秒，所述DMX开始代码帧的字符值固定为0xCC，当所述RXD引脚在300微米内接收到0xCC数据帧时，则判断该数据为所述DMX开始代码帧，当所述RXD引脚在超过300微米后未接收到0xCC数据帧时，将接收到的所述中断位信号清零并重新开始查找所述中断位信号。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997333A (zh) * 2014-05-14 2014-08-20 航天科工深圳（集团）有限公司 一种接口集线装置
CN205121274U (zh) * 2015-11-26 2016-03-30 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 串口规约报文信号试验端子排
US20180279429A1 (en) * 2015-09-17 2018-09-27 Innosys, Inc. Solid State Lighting Systems
CN208207547U (zh) * 2018-01-15 2018-12-07 川铁电气（天津）股份有限公司 适用于网络版rtu装置
CN109068113A (zh) * 2018-08-09 2018-12-21 广州达森灯光股份有限公司 基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统
CN109086238A (zh) * 2018-07-04 2018-12-25 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于usb重定向的服务器串口管理系统及方法
CN208523027U (zh) * 2018-07-18 2019-02-19 珠海雷特科技股份有限公司 具有rdm功能的dmx解码器
CN209402797U (zh) * 2018-12-25 2019-09-17 广州鹏林照明灯具有限公司 Usb转dmx信号灯具升级电路
CN210092525U (zh) * 2019-08-07 2020-02-18 山东梅格彤天电气有限公司 一种配电自动化终端设备多接头串口调试线
CN210804407U (zh) * 2019-08-29 2020-06-19 珠海巨晟科技股份有限公司 一种具有电平选择功能的串口转单线通信模块
CN111930658A (zh) * 2020-06-30 2020-11-13 蒋翔东 一种可实现多对多切换控制的usb切换装置及方法
CN213817784U (zh) * 2020-10-20 2021-07-27 广东省明烽灯光设备有限公司 一种rdm双向通信光束灯
CN113722252A (zh) * 2021-08-16 2021-11-30 北京图菱视频科技有限公司 一种usb与多路串口、can总线相互转换的通信协议转换器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997333A (zh) * 2014-05-14 2014-08-20 航天科工深圳（集团）有限公司 一种接口集线装置
US20180279429A1 (en) * 2015-09-17 2018-09-27 Innosys, Inc. Solid State Lighting Systems
CN205121274U (zh) * 2015-11-26 2016-03-30 国网辽宁省电力有限公司大连供电公司 串口规约报文信号试验端子排
CN208207547U (zh) * 2018-01-15 2018-12-07 川铁电气（天津）股份有限公司 适用于网络版rtu装置
CN109086238A (zh) * 2018-07-04 2018-12-25 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于usb重定向的服务器串口管理系统及方法
CN208523027U (zh) * 2018-07-18 2019-02-19 珠海雷特科技股份有限公司 具有rdm功能的dmx解码器
CN109068113A (zh) * 2018-08-09 2018-12-21 广州达森灯光股份有限公司 基于灯光控制数据传输协议的投影仪及其控制系统
CN209402797U (zh) * 2018-12-25 2019-09-17 广州鹏林照明灯具有限公司 Usb转dmx信号灯具升级电路
CN210092525U (zh) * 2019-08-07 2020-02-18 山东梅格彤天电气有限公司 一种配电自动化终端设备多接头串口调试线
CN210804407U (zh) * 2019-08-29 2020-06-19 珠海巨晟科技股份有限公司 一种具有电平选择功能的串口转单线通信模块
CN111930658A (zh) * 2020-06-30 2020-11-13 蒋翔东 一种可实现多对多切换控制的usb切换装置及方法
CN213817784U (zh) * 2020-10-20 2021-07-27 广东省明烽灯光设备有限公司 一种rdm双向通信光束灯
CN113722252A (zh) * 2021-08-16 2021-11-30 北京图菱视频科技有限公司 一种usb与多路串口、can总线相互转换的通信协议转换器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. SCAGLIOLA 等: "Providing invariance to nonlinear valumetric scaling for quantization basedwatermarking", 《2009 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING》, 24 April 2009 (2009-04-24), pages 1489 - 1492, XP031459523 *
尹林: "智能LED舞台灯具电气参数自动测量平台研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》, no. 2, 15 February 2021 (2021-02-15), pages 024 - 1547 *

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