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平成15年度 通信講習用 船舶電気装備技術講座(レーダー、AIS・VDR・GPS編)

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導等
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


6・2・2 データ送信
 データは標準に従いシリアル非同期形式で送信される。図6・4に示すように、1バイトごとに、スタートビット→データビットの順番で送信される。データを送らないときはHレベルになっており、データを送り始める合図として、1ビット分の論理値0が送られる。これをスタートビットという。リスナはデータが0に変化したことを合図として、受信を始める。
 
図6・4 データ送信フォーマット
 
 次に8ビットデータを送る。送る順番は下位ビットからである。アルファベットだけを送るのならば、7ビットあればすべてのデータを送れる。そのため、7ビットモードをサポートしている場合もある。(普通日本では、8ビットが使われる。)
 ストップビットは、1バイト分の通信の終了を知らせる1ビット分の論理値1である。
 ここで電圧と論理値などの関係について触れておく。NMEA 0183の古いバージョンの規格との互換性を保つために、信号において、待機中、符号、論理値1、OFF、ストップビットを表す場合は-150V〜+0.5Vを用い、動作中、スペース、論理値0、ON、スタートビットをあらわす場合は+4.0V〜+15.0Vを用いることが前もって定義されている。
 以下のパラメータが用いられる。
ボーレート 38400bps(標準の通信の場合は4800bps)
データビット 8(D7=0)
パリティビット なし
ストップビット 1
 bpsというのは1秒間に何ビットのデータを送るかを表す数値である。日本では、データ8ビット+スタートビット+ストップビットが1組で、1バイトのデータを送るために10ビットを送ることになる。したがって、1秒間に送れるバイト数はこのbpsの10分の1で、4800bpsなら1秒間に約480文字送れる計算になる。
 
6・2・3 データフォーマットプロトコル
 トーカのデータはプリントできるアスキ型で、位置、衛星情報などが含まれている。典型的なメッセージは11〜最大79文字長さで、20ms毎に1回以上送信する。(標準の通信の場合は20〜79文字、1秒に1回程度送信する。)
 
(1)文字
 全ての送信データはASCII型である。最上位ビットD7は常にゼロである。
(A)予約文字
 予約文字としてある特定のフォーマットに用いられる文字の一覧を表6・1に示す。“^”文字(HEX 5E)を除き、これらはデータフィールドでは使ってはいけない。
 
表6・1 予約文字
アスキー表示 16進数表示 10進数表示 説明
<CR> 0D 13 キャリッジリターン
<LF> 0A 10 ラインフィード(文末を示す。)
$ 24 36 文の開始を示す。
* 2A 42 チェックサムフィールドの範囲を示す。
, 2C 44 フィールドの範囲を示す。
! 21 33 未使用(将来の使用を予定)
/ 5C 92 未使用(将来の使用を予定)
^ 5E 94 アスキー文字を16進数で表現していることを示す。
~ 7E 126 未使用(将来の使用を予定)
 
(B)有効文字
 印刷可能なすべてのASCII文字(HEX 20〜HEX 7E)から予約文字を除いた文字が有効文字である。有効文字を表6・2に一覧として示す。
 
表6・2 有効文字
アスキー表示 16進数表示 10進数表示
スペース 20 32
予約文字 21 33
"" 22 34
# 23 35
予約文字 24 36
% 25 37
& 26 38
' 27 39
( 28 40
) 29 41
予約文字 2A 42
+ 2B 43
予約文字 2C 44
- 2D 45
. 2E 46
/ 2F 47
0 30 48
1 31 49
2 32 50
3 33 51
4 34 52
5 35 53
6 36 54
7 37 55
8 38 56
9 39 57
: 3A 58
; 3B 59
< 3C 60
= 3D 61
> 3E 62
? 3F 63
@ 40 64
A 41 65
B 42 66
C 43 67
D 44 68
E 45 69
F 46 70
G 47 71
H 48 72
I 49 73
J 4A 74
K 4B 75
L 4C 76
M 4D 77
N 4E 78
O 4F 79
P 50 80
Q 51 81
R 52 82
S 53 83
T 54 84
U 55 85
V 56 86
W 57 87
X 58 88
Y 59 89
Z 5A 90
[ 5B 91
予約文字 5C 92
] 5D 93
予約文字 5E 94
_ 5F 95
60 96
a 61 97
b 62 98
c 63 99
d 64 100
e 65 101
f 66 102
g 67 103
h 68 104
i 69 105
j 6A 106
k 6B 107
l 6C 108
m 6D 109
n 6E 110
o 6F 111
p 70 112
q 71 113
r 72 114
s 73 115
t 74 116
u 75 117
v 76 118
w 77 119
x 78 120
y 79 121
z 7A 122
{ 7B 123
| 7C 124
} 7D 125
予約文字 7E 126
予約文字 7F 127
 
(C)未定義文字
 予約文字と有効文字以外のASCIIの値(文字)は、除外され、いかなる時にも送信されることはない。ただし、IEC 68859-1で定義された8ビット文字を送信する必要のある場合は、予約文字“^”(HEX 5E)の1文字に2文字追加し、3文字の形式で表し送信する。
 例えば、“127.5°”と送る場合、“°”(HEX F8)は有効文字ではないので、“127.5^F8”と送信する。予約文字<CR><LF>を送るためには、“^0D^OA”と送信し、“^”自身を送るためには“^5E”と送信する。
(D)文字記号
 単位、データフィールドの型、センテンスの型等を表す特有な文字をアルファベット1文字に置き換えて表す場合がある。それらの文字記号は、表6・3のように送信される。
 
表6・3 記号として用いられる場合の文字の意味の例
記号 意味
A 状態を表す記号 yes、データ有効、警告フラッグクリア、自動、アンペア(A: 電流の単位)
a AからZあるいはaからzまでのアルファベット文字を表す不定文字
B バール(bar: 圧力の単位、1000mb=100kPa(パスカル))、ボトム
C 摂氏(℃:温度)、コースアップ
c 有効な文字、計算できる
D 度(°:角度)
E エラー、東、エンジン
F ファトムズ(fm: fathoms主に水深を測る場合の単位、1fm=1.828766m)
f フィート(ft: 1ft=0.30479m)
G 大圏、緑色
g 良い
H コンパスの船首方位、ヘッドアップ、ヘルツ(Hz: 周波数の単位)、湿度
h 時間、16進数
I インチ(inch: 1inch=0.0254m)
J 入力動作の終了
K キロメータ(km)、時速(km/h)
k キログラム(kg)
L 左、ローカル、ロストターゲット
l 緯度、リットル(l)、流量(l/s)
M メータ(m)、秒速(m/s)、磁気、マニュアル、体積(m3
m 分、メッセージ
N 海里(nm: 1nm=1852m)、ノット(kt)、北、ノースアップ、ニュートン(N: 力の単位)
n 数字、アドレス
P 紫色、占有(“$”に続く場合のみ)、位置計測センサ、パーセント(%)、パスカル(Pa)
Q 質問、捕捉されているターゲット
R 右、羅針方位、赤色、相対的、参照、レーダートラッキング、回転数(RPM: 1分あたりの回転数)
S 南、マイル(mi: 1mi=1609.31m)、時速(mi/h)、シャフト
s 秒(s)
T 時間差、真、トラック、追跡されたターゲット
t テスト
U 推測航法による予測
u 符号(マイナスであれば“−”(HEX 2D)
V データ無効、否定、警告フラッグセット、マニュアル、ボルト(V: 電圧の単位)
W 西、水(海水、領海、水面)、転舵開始
x 数字を表す変数
y 経度
Z 時刻







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