Digital DCC Grundlagen, Protokoll	10.09.2004

DCC

Wo ja jetzt schon eine Digitalzentrale im Haus ist, will ich doch ein bisschen tiefer in die Hintergründe einsteigen. Ein alter Laptop ist schnell besorgt, und mittels des MS100 von Digitrax mit dem Loconet verbunden. Aber was geht da zwischen Zentrale und Lokomotive genau vor sich? Die grundlegenden Festlegungen sind bei der NMRA als Standards S-9.1 und S-9.2 sowie als RP-9.1.1 bis RP-9.3.2 festgelegt. Man findet sie auf der DCC-Seite der NMRA, eine kleine Teilmenge ist in deutsch als NEM 670-671 auf der Normseite des MOROP zu finden. Die folgenden Informationen sind teilweise zusammengefasst und ggf. unvollständig, z.Zt. werden die RPs auch überarbeitet und ergänzt. Für weitergehende Informationen empfielt es sich, die o.a. Standards und RPs der NMRA zu studieren.

Grundlagen

(siehe auch NMRA S-9.1 auf NMRA-Standards und RPs bzw. NEM 670 auf MOROP-Normen)

Die an den Schienen anliegende Spannung ist eine Rechteck-Wechselspannung, über deren Frequenzen die digitalen Informationen übertragen werden. Die 1-Bits sind nach dem DCC-Standard Rechteckimpulse mit einer Taktfrequenz von 8620,7Hz bzw. einer Impulslänge von 58us (Periodenlänge 116us), die 0-Bits haben eine mindestens doppelte Impulslänge. Damit nun eine nicht mit Dekoder ausgerüstete Lok nicht mit Vollgas losfährt, folgt einem positiven Impuls ein jeweils gleichlanger negativer, sodaß die im Gleis stehende Analoglok so kurzfristig hintereinander vorwärts und rückwärts fahren will, daß sie nur noch ein verzweifeltes Knurren von sich gibt. Um nun die eine mögliche Analoglok im System zum Fahren zu bewegen, wird der positive Teil des 0-Bits (siehe unten) verlängert, sodaß die Lok 'mehr' positive Spannung erhält ('zero-stretching').

DCC-Protokoll

(siehe auch NMRA S-9.2 auf NMRA-Standards und RPs bzw. NEM 671 auf MOROP-Normen)

Das DCC-Format besitzt variable Blocklängen. Die einzelnen Bytes weren durch jeweils ein 0-Bit voneinander getrennt. Jeder Befehl wird durch eine Präambel von (mindestens) 10 1-Bits eingeleitet. Nach dem/den Nutzbytes folgt ein Prüfbyte, dessen Wert aus den zugehörigen Adress- und Befehlsbytes errechnet wird und anhand dessen der Decoder die Gültigkeit des gerade empfangenen Befehls prüft.

Basisformat

Das sogenannte Basisformat bringt mit seinen 14 Fahrstufen, 127 Adressen und einer einzelnen Funktion, der Beleuchtung, aus heutiger Sicht viele Einschränkungen mit sich. Zum Verständnis der Vorgänge sei es hier trotzdem erklärt.

Im Basisformat beginnt die Adresse immer mit 0, die restlichen sieben Bit ermöglichen die Adressierung von 1 bis 127. Die Adresse 0000 0000 ist das sogenannte Broadcast-Paket, das von allen Decodern verarbeitet wird.

Das Befehlsbyte des Basisformats faßt verschiedene Informationen zusammen: Bit r gibt die Richtung an (1=vor, 0=zurück), Bit u schaltet üblicherweise der fahrtrichtungsabhängige Beleuchtung, und die Bits gggg geben Geschwindigkeit an (0000=Halt, 0001=Nothalt, 0010 bis 1111=Fahrstufen von 1 bis 14)

Der Decoder wird in Grundstellung versetzt, Fahrtrichtung- und Richtungsinformationen gelöscht. Andere Informationen wie die eingestellte Adresse bleiben jedoch erhalten. Wird vor dem Programmieren verwendet, um Beleuchtung und Motor abzuschalten.

Leerlauf- oder Idle-Pakete werden z.B. nach Neustart oder wenn keine Loks vorhanden sind ausgesandt, die Decoder ignorieren diese Pakete.

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