Art-Net协议解析：基于TCP/IP的嵌入式DMX512数据传输

“嵌入式TCP/IP协议——Art-Net协议详解.docx” Art-Net协议是一种专门设计用于在局域网和广域网中高效传输大量DMX512数据的以太网协议。它基于TCP/IP协议栈，利用UDP（用户数据报协议）进行数据传输，确保了数据的快速分发。Art-Net协议的特点包括： 1. **数据包结构**：每个Art-Net数据包包含512个字节，对应DMX512标准中的512通道控制数据。 2. **端口号**：Art-Net协议使用的固定端口号是0x1936（十进制6454），这使得接收设备能识别并处理Art-Net数据。 3. **网络命名**：网络名称固定为ASCII编码的"A"r"t"-N"e"t"0x00，确保了协议的识别。 4. **IP地址管理**：Art-Net通常采用静态IP地址分配，不依赖DHCP（动态主机配置协议）服务，以确保设备间通信的稳定性和可靠性。 5. **双向通信**：Art-Net支持双向模式，允许数据从控制器（如灯光控制台）到灯具，以及从灯具反馈到控制器的双向流动。 6. **端口地址**：端口地址由Net、Sub-Net和Universe三个部分组成，15位数字定义了数据的传输路径。Net最多有128个，每个Net下有16个Sub-Net，每个Sub-Net包含256个连续的数据包（Universe）。 7. **MAC地址**：每个Art-Net设备通过烧录器获得唯一的MAC地址，避免了地址冲突。 8. **术语**： - **节点（Node）**：将接收到的Art-Net数据转换为DMX512信号的设备。 - **端口地址（Port-Address）**：定义数据包在网络中的位置。 - **网络（Net）**：16个连续子网或256个连续数据包的集合。 - **子网（Sub-Net）**：16个连续数据包的组。 - **数据包（Universe）**：固定大小为512字节的数据单元，通常以44帧/秒的速度传输。 - **Kiloverse**：1024个数据包的组合。 - **控制器（Controller）**：主要的控制设备，如灯光控制台。 - **媒介服务（MediaServer）**：提供“mx”媒介扩展到Art-Net的设备，如音频输入和控制输入。 9. **以太网实现**：Art-Net的所有通信都基于UDP，因为UDP提供了无连接的服务，适合实时性要求高的应用。 10. **协议操作**： - 节点通过其以太网MAC地址获取唯一的IP地址，并监听特定端口。 - IP地址可以静态分配或通过DHCP动态获取，但通常使用静态IP以确保稳定性。 - 当新设备连接时，控制器通过定向广播（Directed Broadcast）向网络上的所有节点发送ArtPoll请求，节点回应ArtPollReply，提供自身信息。 - 限制性广播（Limited Broadcast）不应用于发送Art-Net数据包，以避免不必要的网络拥堵。 Art-Net协议的设计使得它在舞台灯光和娱乐行业的网络化控制中扮演了重要角色，它简化了大型复杂系统的布线和设备管理，提高了系统灵活性和可扩展性。通过理解这些核心概念，开发者和系统集成者能够有效地构建和维护基于Art-Net的嵌入式灯光控制系统。