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中华人民共和国国家标准音频视频及视听系统家用数字总线发布实施国家技术监督局发布前言本标准是根据国际电工委员会音频视频及视听系统的家用数字总线第一版制定的在技术内容上和编写规则上与该国际标准等同并根据修正案作了修改本国际标准是一个较为先进的标准在未来的家庭中将普遍采用为了使我国音频视频及视听设备能尽早与国际技术接轨适应国际贸易经济交流的需要故予以等同采用本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由全国电声学和视听设备标准化技术委员会归口本标准主要起草单位电子工业部第三研究所本标准主要起草人孙立力王启祥前言国际电工委员会在技术问题上的正式决议或协议是由对这些问题特别关心的国家委员会参加的技术委员会制定的对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以推荐标准的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会所认可为了促进国际上的统一希望各国家委员会在本国条件许可的情况下采用标准的文本作为其国家标准标准与相应国家标准之间的差异应尽可能在国家标准中指明本国际标准由技术委员会音频视频及视听工程领域中的设备与系统制定本标准的文本以下列文件为依据六月法表决报告表决批准本标准的详细资料可在上表列出的表决报告中查阅家庭电子系统介绍在今天的家庭中各种各样的电气及电子设备已渗透到人民生活的各个领域娱乐安全能源管理自动家用电器家庭商务及对外通信等这些设备中有许多仍都可以单独使用但发展方向是将它们互连并组成一个整体系统在这样一个系统里各种不同类型的设备之间的相互作用允许它们组成新的附加功能和共同操作从而使全部家庭资源实现计算机辅助管理成为可能这意味着终端用户有可能在任何存取点包括在家庭以外以一种简单可靠舒适的交互通信方式控制系统的任何组成部分即所谓的用户友好在委员会及其他组织中这种家庭电子系统的结构仍在考虑之中在家庭电子系统中有一个起特殊作用的通信通道通常称之为系统的中枢这是一个控制命令与信令传输通道传达某个装置工作状态发送适当的命令或监视系统的运转所需的全部消息都经过这个通道来进行传输甚至还可能以较低速率透明地传输一些数据本标准只涉及控制命令与信令传输通道其他如大带宽信号的传输及切换不包含在本标准的范围内可以看出这个家用网络与工业或商业上用的著名的局部区域网络有相似之处但是不必要满足这种消费者使用的家用网络的要求本标准中的命令语言是与家用数字总线的通信规程有关的目前这一通信规程只对音频视频及控制所用的命令语言进行了定义并与日本的家庭总线系统及欧洲的综合家庭总线系统协调一致中华人民共和国国家标准音频视频及视听系统家用数字总线国家技术监督局批准实施家用数字总线的范围及其主要特性本标准给出了家用数字总线系统的传输模式通信规程寻址方式命令语言及电气特性音频视频组合体电视机盒式磁带录像机等需要一个用于设备互连和信息交换的实用总线为此目的产生了的功能可描述如下它适用于音频视频产品控制器及家用计算机作此用途时可将视为独立的局部系统或通过一个适当的网络转接器将其作为一个音频视频及控制子系统连接到主总线上在同样的体系中也可用作为独立的局部系统或用于其他场合时作为一个综合子系统为了在由各个不同厂家生产的不同装置组成的系统中实现数字数据的相互交换这就必须对于这系统的特殊要求规定一个合适的标准化的通信规程在家庭电子总线环境中能用作为子系统因此音频视频与控制用的地址及命令表与日本的家庭总线及欧洲的家庭总线是协调一致的因此家用数字总线的结构传输速率及帧的格式与结构应选择得能满足家庭及小型办公室的应用范围的要求见图图结构形式在系统中各装置在数据传输期间可做为主装置与从装置主装置可利用起动和控制数据传输根据传输方向装置还可做为发送器或接收器为多主总线即任何能控制总线的装置都可做为主装置根据每个装置唯一的识别特性是按具有判优的载波侦听多址存取碰撞检测工作的每一次传输都有时间限制以免某个装置独占总线总线允许有自建网络允许每个装置有几个子装置引用标准下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性磁带的录音及放音系统第部分磁带的电气特性定义与缩略语定义本标准中采用下列定义帧数据链路中传输的信息块帧由头区主地址区从地址区控制区及消息区组成头区表示一帧开始及标明帧的模式传输速率的区域主地址区标明哪个装置请求控制的区域该装置称之为主从地址区标明被主寻址的装置的区域该装置称之为从控制区控制消息的传输方向定义消息的释义的区域消息区包含携带消息的数据字节的区域主在一特定帧中启动的一帧并控制其定时的装置几个主装置可能会同时试图启动一帧但只有一个主装置能在该帧中成为唯一对该传输媒体进行存取的主装置即取胜主装置装置可以有也可以没有主操作从在一特定帧中由主启动的帧中被寻址的装置所有可进行从操作的装置均可接受并解释所有帧至少高到从地址区并包括从地址区装置可以有也可以没有从操作发送器在一特定帧中发送一帧中数据区信息的装置在一帧中主或从均可作为发送器如果主为发送器则从为接收器反之亦然接收器在一特定帧中接收一帧中信息的装置消息一帧中由数据比特携带的信息多帧消息使用多于一帧的消息缩略语应答比特由主到从的应答判优比特美国信息交换标准码由从到主的应答音频视频及控制载波侦听多址存取碰撞检测通信电话家用数字总线目标子装置地址数据结束比特家庭总线系统日本家庭总线系统家庭电子总线一种家庭总线系统家务管理综合家庭总线系统欧洲家庭总线系统局部区域网络局域网络最低有效比特由主到从的比特最高有效比特操作码操作数奇偶比特起始比特系统公用命令由从到主的比特源子装置地址盒式磁带录像机模式的设计使其可在几种不同的环境下工作并可依据应用领域的不同传输不同性能的数据因此是一种自适应传输信道允许最优化地使用这一信道资源控制数据传输性能的两个主要参数每帧中有用数据的最大字节数消息区中的字节数最大字节数相同的各帧的标称数据速率这两个参数决定了的工作模式的模式按性能增强顺序编号最低的基本模式为模式到现在为止已定义了三种模式模式模式及模式所有这些模式都允许双向交换信息使用的装置允许用模式或进行通信但须保证应用较低模式的功能即一个装置可以只用模式或模式与模式或模式模式及模式中的装置可以只有主功能或只有从功能或二者兼有模式参数见表表模式参数模式模式模式时钟频率由主到从每帧最大字节数有用数据速率单字节帧满帧单字节帧持续期满帧持续期由从到主每帧最大字节数有用数据速率单字节帧满帧单字节帧持续期满帧持续期注由主到从及由从到主的数字都是与标称时钟频率有关的的主要传输特性允许与其相连接的具有主功能的任一装置控制总线并与系统中的其他装置进行数据交换与通信有关的功能对主与从每个比特的定时规程都含有定时误差检验判优当各不同装置同时请求控制总线时主地址从地址控制区及每个数据字节均带有奇偶检验每帧传输期间均有从可用性应答从地址应答控制码接受应答及数据字节接受应答传输信号特性定义为一个逻辑信道信号特性由平衡电缆对及其返回通路的传输媒体决定通过利用适当的电气或光和机械接口亦可使用其他传输媒体如同轴电缆或光纤比特的逻辑状态间的关系见第章平衡电缆对的定时要求见第章传输是双向的且为比特同步的逻辑优先于逻辑帧结构每帧都是有时间限制的帧即在主从间进行通信的所有数据按时序包含有下述几个部分见图头区起始比特包含有建立总线可用性的测试周期接着是一个使各个装置同步的跃变其中特别是的持续时间比任何其他比特的周期都长模式比特定义后续各区的传输速率及数据区的最大数据字节数当两个或多个装置试图同时使用总线时需要判优此时最低模式优先模式参数每帧最大字节数传输速率等见表主地址区主比特定义试图取得总线控制的装置的地址号该地址数据含有一个奇偶校验比特当进行判优时具有最小地址数的装置优先从地址区从比特定义被主调用的装置的地址号该地址数据含有一个奇偶校验比特被调用的从装置会给出接受应答控制区控制比特定义所交换的数据类型及其方向含有一个奇偶校验比特当响应的从装置能够完成所要求的操作时它就会给出一个已收到控制数据的应答数据区数据比特携带传输的实际数据以字节形式排列数据字节的接收器会给出已正确收到该字节的应答每帧的最大字节数取决于模式及方向主到从或从到主见表每个数据字节后都跟有一个数据结束比特一个奇偶校验比特及一个应答比特数据结束比特指明该字节是否为本帧的最后一个字节数据结束比特奇偶校验比特应答比特图帧结构帧交换规程用于装置间交换帧的规程描述如下帧序列及应答帧传输期间主从配合操作图给出了进行读数据从到主及写数据主到从操作时主从间相互作用的流程图图帧交换规程流程图写序列主发送数据写入给对该数据作出应答的从写序列如图所示注至今只定义了模式模式和模式其比特数且图主向从传送写操作时的帧比特序列读序列主由从接收读数据并应答该数据读序列如图所示注目前只定义了模式模式和模式其比特数为且图由从向主传送读操作时的帧比特序列帧规程的描述图给出了帧格式的概况起始比特判优比特主到从比特从到主比特从到主应答主到从应答写操作控制比特读操作控制比特数据结束比特奇偶比特应答比特图帧格式起始比特起始比特检查总线是否空闲通过由跃变为指出一帧的开始并确定状态的周期模式比特比特数依模式而定前的个数即为模式号见表表模式比特分配模式模式比特值留给未来的标准用模式判优自动支持最低模式因为优先于每帧均由最低模式开始以便起始比特及模式区的第个比特能采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则帧中所有其余比特均采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则模式区的第个比特采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则帧中所有其余比特均采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则模式区的第个比特采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则帧中所有其余比特均采用模式的信号发送速率如模式区的第个比特为则帧中所有其余比特均保留以便与未来更高的模式兼容时作出规定主地址比特比特数地址加的奇数奇偶校验奇偶校验比特逻辑表示地址比特中的个数为偶数逻辑表示地址比特中的个数为奇数地址码是由在前的个比特定义的二进制数主判优自动倾向于选择最低地址码因为优先于从地址比特与主地址码相同但没有判优比特从地址应答当同时满足下述条件时从向主发送应答从存在并可处理该模式收到的主地址码奇偶校验成功收到的从地址码奇偶校验成功没有定时错误如没有收到应答发送器便停止发送控制比特比特数控制码加的奇数奇偶校验接着是一个最高有效比特在先的从应答周期奇偶校验比特逻辑表示四个控制比特中的个数为偶数逻辑表示四个控制比特中的个数为奇数控制数据定义传输方向主到从或从到主传输类型不锁定传输并锁定传输并解锁当从被锁定时除借助不锁定控制码外其他装置不允许有中断请求见表因而只有能进行锁定的主能解锁从对从而言只有从的功能被锁定主功能保持在使能状态例如一个已锁定的从装置可暂时变为主但做为从它只能对锁定它的主保持锁定个控制比特的解释为最高有效比特且最先发送表控制码分配消息方向操作锁定读从状态不锁定从到主留给未来标准读从状态锁定读数据锁定读中间及最低有效位锁定地址半字节不锁定读最高有效锁定地址半字节不锁定读从状态解锁表完消息方向操作锁定读数据解锁主到从写特性存储地址锁定留给未来标准写命令锁定写数据锁定留给未来标准留给未来标准写命令解锁写数据解锁当控制数据规定为不锁定功能时所有的从都必须能响应即使该从已锁定到另一个主不锁定功能对从的下一个锁定状态没有影响控制应答当同时满足下列条件时从向主发送一个应答信号控制比特奇偶校验成功主向从传送时从接收器的缓存器为空从向主传送时从发送器的缓存器中存有数据从不锁定到另一个主要求不锁定功能除外在从中有一个特性存储器并发送写特性存储地址没有定时错误如没有收到应答发送器将停止发送数据区先发送数据字节的最高有效比特其解释由控制码规定见数据比特比特数个数据比持个数据结束比特个奇数奇偶校验比特最后是个应答比特数据结束比特数据结束比特的解释表示本数据字节为该帧的最后一个数据字节表示下面还有数据字节需要传送数据奇偶校验比特奇偶校验比特为逻辑则表示由个数据比特及个数据结束比特组成的个比特中的个数为偶数逻辑则表示由个数据