Structure des paquets DCC

Structure d'un paquet DCC de base

L'encodage d'un bit est défini dans la norme NEM 670 du MOROP que vous pouvez télécharger en cliquant ici.

La structure d'un paquet de base est décrite dans la norme NEM 671 du MOROP que vous pouvez télécharger en cliquant ici.

Vous trouverez ci-dessous la structure d'un paquet de données DCC de base.

Un paquet DCC de base permettant l'exploitation d'une locomotive et de ses accessoires se compose des éléments suivants:
- une séquence de synchronisation constituée d'un minimum de 14 bits à 1 suivie d'un bit à 0
- un octet d'adresse de loco suivi d'un bit à 0
- un octet de commande suivi d'un bit à 0
- un octet de controle suivi d'un bit à 1 qui signale la fin de la transmission du paquet.

L'intervalle de temps minimal entre l'émission de 2 paquets est de 5 ms (en pratique, on peut envoyer une suite de 0)

Contenu des paquets DCC de base générés par le PC

1. remise à zéro générale des décodeurs (reset)

Nom de l'octet	Valeur de l'octet	Commentaires
Octet de données 1 Octet d'adresse	00000000
Octet de données 2 Octet de commande	00000000
Octet de données 3 Octet de controle	00000000

2. réglage de la vitesse et du sens de marche des motrices

Nom de l'octet	Valeur de l'octet	Commentaires
Octet de données 1 Octet d'adresse	0AAAAAAA	adresse de la loco entre 1 et 127. Par exemple, l'adresse 3 est codée 00000011
Octet de données 2 Octet de commande	01DF S3/S2/S1/S0	Le bit D définit le sens de marche, avant(D=1) ou arrière (D=0) Les bits F,S0 à S3 définissent les 28 crans de vitesse (stop: 00000, vitesse max:11111)
Octet de données 3 Octet de controle	EEEEEEEE	Cet octet est généré par l'addition logique bit pour bit de l'octet d'adresse et de l'octet de commande. La fonction logique utilisée est "OU-EXCLUSIF".

3. mise en route et arrêt des accessoires de la loco (phares, fumigène, sons), fonctions F0 à F12

Nom de l'octet	Valeur de l'octet	Commentaires
Octet de données 1 Octet d'adresse	0AAAAAAA	adresse de la loco entre 1 et 127. Par exemple, l'adresse 3 est codée 00000011
Octet de données 2 Octet de commande	1/0/d5/d4/d3/d2/d1/d0	Les bits d0 à d5 sont associés à la mise en route des fonctions F1 à F12 conformément au tableau ci-dessous.
Octet de données 3 Octet de controle	EEEEEEEE	Cet octet est généré par l'addition logique bit pour bit de l'octet d'adresse et de l'octet de commande. La fonction logique utilisée est "OU-EXCLUSIF".

Le tableau ci-dessous donne les valeurs de l'octet de données 2 correspondant aux fonctions F0 à F12.

Fonction	Valeur de l'octet	Fonction	Valeur de l'octet
F0	10010000	F7	10110100
F1	10000001	F8	10111000
F2	10000010	F9	10100001
F3	10000100	F10	10100010
F4	10001000	F11	10100100
F5	10110001	F12	10101000
F6	10110010

La programmation des fonctions s'effectue comme suit. Les instructions sont divisées en 2 groupes.

Le groupe 1 (100) permet la commande des fonctions F0,F1,F2,F3 et F4. L'octet de commande s'écrit: 100DDDDD.

Le groupe 2 (101) permet la commande des fonctions F5 à F12. L'octet de commande s'écrit: 101SDDDD.
Lorsque le bit S est à 1, les 4 bits DDDD controlent les fonctions F5 à F8. La fonction F5 est controlée par le bit 0 et la fonction F8 par le bit 3.
Lorsque le bit S est à 0, les 4 bits DDDD controlent les fonctions F9 à F12. La fonction F9 est controlée par le bit 0 et la fonction F12 par le bit 3.

Ainsi,pour commander toutes les fonctions d'un décodeur de locomotive (sens de marche, vitesse, fonctions F0 à F12), il faut envoyer successivement quatre paquets:
- un paquet de commande de vitesse
- un paquet de commande des fonctions F0 à F4
- un paquet de commande des fonctions F5 à F8
- un paquet de commande des fonctions F9 à F12

4. paquet vide (idle)

Nom de l'octet	Valeur de l'octet	Commentaires
Octet de données 1 Octet d'adresse	11111111
Octet de données 2 Octet de commande	00000000
Octet de données 3 Octet de controle	11111111

5. Paquets de base pour décodeurs d'accessoires.

Les décodeurs d'accessoires sont utilisés pour commander des fonctions simples comme les aiguillages, feux, etc...

Ils comportent en général 8 sorties qui sont groupées en 4 groupes de 2 (1A, 1B, 2A, 2B, 3A, 3B, 4A, 4B)

Le format d'un paquet est le suivant:

{préambule} 0 10AAAAAA 0 1AAADAAR 0 EEEEEEEE 1

Les 2 bits A du deuxième octet (entre D et R) transmettent les bits de poids faible de l'adresse (A0 et A1)
Les 6 bits A du premier octet transmettent les bits A2 à A7
Les 3 bits A du deuxième octet (entre 1 et D) transmettent les bits de poids fort de l'adresse (A8,A9 et A10) en complément à 2 c'est à dire qu'un 0 sécrit 1 et inversement un 1 s'écrit 0.
Le bit D permet d'activer ou de désactiver la sortie.
Le bit R permet de sélectionner la sortie A ou B dans chaque groupe: R=0 correspond à la sortie A et R=1 correspond à la sortie B.
L'adresse transmise est: adresse transmise = adresse accessoire + 3
Un paquet destiné à un décodeur d'adresse 3 s'écrit alors:
"préambule" 0 1000001 0 1111D10R 0 EEEEEEEE 1
et un paquet destiné à un décodeur d'adresse 252 s'écrit:
"préambule" 0 10111111 0 1111D11R 0 EEEEEEEE 1

Pour la commande d'un aiguillage avec la centrale LENZ, la position directe ou déviée est transmise par le bit R (R=0 correspond à direct et R=1 correspond à dévié). Le bit D=1.

Pour la commande d'un aiguillage avec la centrale à base d'Arduino, la position directe ou déviée est transmise par le bit D (D=0 correspond à direct et D=1 correspond à dévié) Le bit R=0.

Ce type de paquets est défini dans la norme NMRA RP-921 "Extended packet formats", paragraphe 2.4 intitulé "Accessory Digital Decoder Packet Formats"

Paquets DCC étendus.

Ce nouveau type de paquets est défini dans la norme NMRA RP-921 "Extended packet formats" que vous pouvez télécharger en cliquant ici.

Les paquets étendus ont une longueur comprise entre 3 et 6 octets séparés par un bit à zéro.

Alors que dans un paquet de base, le nombre d'adresses possibles est de 127, un paquet étendu permet d'avoir 16383 adresses.

De plus, un paquet étendu permet de commander jusqu'à 28 fonctions.

L'adresse utilise les deux premiers octets selon la configuration suivante:

1/1/a13/a12/a11/a10/a9/a8 0 a7/a6/a5/a4/a3/a2/a1/a0

L'adresse est codée sur 14 bits (bits a0 à a13).

Les paquets de vitesse et de commande d'accessoires ont une longueur de un, deux ou trois octets selon l'une des configurations suivantes:

CCCDDDDD,
CCCDDDDD 0 DDDDDDDD, ou
CCCDDDDD 0 DDDDDDDD 0 DDDDDDDD

Les 3 premiers bits C sont des bits d'instruction:
011 définit une commande de vitesse en marche avant
010 définit une commande de vitesse en marche arrière
100 définit une commande d'accessoires (F0 à F4)
101 définit une commande d'accessoires (F5 à F12)
110 définit une commande d'accessoires (F13 à F28)
Les bits D contiennent les données.

Le dernier octet du paquet est l'octet de controle généré par l'addition logique bit pour bit des octets précédents.

La commande des fonctions F13 à F28 utilise deux octets définis comme suit.

Pour les fonctions F13 à F20, le premier octet est: 11011110 et le deuxième octet est
F20/F19/F18/F17/F16/F15/F14/F13. Fn=1 indique que la fonction n est activée et Fn=0 indique que la fonction n n'est pas activée.

Pour les fonctions F21 à F28, le premier octet est: 11011111 et le deuxième octet est F28/F27/F26/F25/F24/F23/F22/F21.

Paquets DCC de service

1. Généralités

Les décodeurs sont tous livrés avec l'adresse 3. Dès que l'on veut utiliser plusieurs décodeurs sur le même circuit, il faut pouvoir changer les adresses. Pour celà, il faut passer en mode service qui permet d'envoyer à un décodeur les paquets correspondant à la nouvelle adresse de la loco.

Pendant la programmation, on ne doit avoir qu'une seule loco sur le circuit (celle à programmer). Il est donc prudent de réserver un tronçon de voie dédié à la programmation. On est sur de ne pas faire d'erreurs.

2. Structure d'un paquet de service

Un paquet de service est constitué d'un long préambule (au moins 20 bits à "1") suivi de 4 octets comme représenté ci dessous:

11...11 0 01111CAA 0 AAAAAAAA 0 DDDDDDDD 0 EEEEEEEE 1

Les 10 bits A transmettent l'adresse des variables de configuration (CV).Si N est le numéro du CV, son adresse est N-1 codé en binaire.
Les 8 bits D coorespondent aux données associées à chaque CV.
Les 8 bits E sont des bits de controle générés par l'addition logique bit pour bit des 3 octets précédents. La fonction logique utilisée est "OU-EXCLUSIF".

Le bit C correspond aux deux façons d'écrire les données associées à un CV.

a) C=1 correspond aux CV pour lesquels les données D0 à D7 peuvent avoir les valeurs comprises entre 0 et 255. C'est par exemple le cas du CV1 qui modifie l'adresse le la loco. Le CV1 a pour adresse: 00 00000000
La nouvelle adresse de la loco est transmise par les bits D.
Ainsi, un paquet de service destiné à transmettre l'addresse 4 d'une loco aura la structure suivante:

11...11 0 01111100 0 00000000 0 00000100 0 10011111 1

b) C=0 correspond au mode "manipulation de bit". Dans ce mode, on définit la position du bit à modifier et la nouvelle valeur du bit sélectionné.
Les 8 bits D de l'octet de données sont définis comme suit:
1111FBBB
BBB représente la position du bit dans le CV (001 définit le bit 1) et F donne la valeur du bit à modifier (F=0 ou F=1).
Par exemple, si on veut donner dans le CV 29 la valeur 1 au bit 2, l'octet s'écrira:
11111010
et le paquet de service aura la structure suivante:

11...11 0 01111000 0 00011101 0 11111010 0 01111000

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