NMEA 0183이란?

NMEA 0183은 1983년 3월에 처음 발표된 자발적 산업 표준 비영리 협회 NMEA(National Marine Electronics Association)로써, NMEA 0183 표준은 해양 계측기 간의 통신을 위한 전기 인터페이스 및 데이터 프로토콜을 정의합니다.

 

인터페이스

NMEA 0183 장치는 다음 매개변수와 함께 비동기 직렬 인터페이스를 사용하여 송신자 또는 수신자로 지정됩니다(일부 장치는 둘 다임).

 

Baud rate(전송속도): 4800
Number of data bits(비트수): 8 (bit 7 is 0)
Stop bits(정지비트) : 1 (or more)
Parity(패리티, 에러검출): none
Handshake: none

 

* Baud Rate : 초당 얼마나 많은 심벌 (데이터 묶음)을 전송할 수 있는지 나타냄

 

NMEA 0183은 하나의 회로에서 단일 발신자와 여러 수신자를 허용합니다. 권장되는 상호 연결 배선은 차폐 연선이며(STP Cable) 차폐는 발화자에만 접지됩니다. 표준은 지정하지 않습니다
0183-HS 표준(HS = 고속)은 3선 인터페이스와 38400의 전송 속도를 사용합니다. 

특정 Cable 형식, 4800 & 38400 모두 지원 하는 경우

송신자 출력은 "A"와 "B"라는 두 개의 신호 라인이 있는 차동 시스템인 EIA RS-422를 준수하는 것이 좋습니다. 차동 구동 신호는 접지에 대한 참조가 없으며 노이즈에 더 취약합니다.

RS422핀맵

그러나 TTL 수준의 단일 종단 회선도 허용됩니다. A 라인의 전압은 TTL 단일 와이어의 전압에 해당하는 반면 B 전압은 반전됩니다(출력 A가 +5V 일 때 출력 B가 0V이고 그 반대일 때도 마찬가지입니다. 이것이 유니폴라 RS-422 작동입니다. 바이폴라 모드에서는 ±5V가 사용됨).
두 경우 모두 권장되는 수신 회로는 적절한 보호 회로가 있는 광절연기를 사용합니다.
입력은 수신기의 접지에서 분리되어야 합니다. 실제로 단일 와이어 또는 RS-422 "A" 와이어는 컴퓨터의 RS-232 입력에 직접 연결될 수 있습니다. 사실 휴대용 GPS 수신기와 같은 많은 최신 제품에도 RS-422 차동 출력이 없고 TTL 또는 5V CMOS 호환 신호 레벨이 있는 단일 라인만 있습니다.

 

일반 문장 형식

모든 데이터는 문장의 형태로 전송됩니다. 인쇄 가능한 ASCII 문자와 CR(캐리지 리턴) 및 LF(줄 바꿈)만 허용됩니다. 각 문장은 "$" 기호로 시작하고 <CR><LF>로 끝납니다. 토커 문장(talker sentences), 독점 문장(priority sentences) 및 쿼리 문장(query sentences)의 세 가지 기본 종류가 있습니다.

토커 문장(talker sentence). 화자 문장의 일반적인 형식은 다음과 같습니다.
$ttsss,d1,d2,....<CR><LF>
"$" 다음의 처음 두 글자는 화자 식별자입니다.
다음 세 문자(sss)는 문장 식별자이고 쉼표로 구분된 여러 데이터 필드, 선택적 체크섬, 캐리지 리턴/줄 바꿈으로 끝납니다.
데이터 필드는 각 문장 유형에 대해 고유하게 정의됩니다. 화자 문장의 예는 다음과 같습니다.
$HCHDM,238,M<CR><LF>
여기서 "HC"는 발화자를 자기 나침반으로 지정하고 "HDM"은 자기 방향 메시지를 지정합니다. "238"은 방향 값이고 "M"은 방향 값을 자기로 지정합니다.
문장은 "$" 및 CR/LF와 함께 최대 80자까지 포함할 수 있습니다. 필드에 대한 데이터를 사용할 수 없는 경우 해당 필드는 생략되지만 구분 쉼표는 사이에 공백 없이 계속 전송됩니다.
체크섬 필드는 "*"와 "$"와 "*" 사이의 모든 문자의 배타적 OR을 나타내는 두 개의 16진수로 구성됩니다.

 

독점 문장(priority sentences). 이 표준을 통해 개별 제조업체는 고유한 문장 형식을 정의할 수 있습니다. 이 문장은 "$P"로 시작하고 3자로 된 제조업체 ID, 표준 문장의 일반 형식에 따라 제조업체가 원하는 모든 데이터가 뒤따릅니다. 주로 Garmin, Inc. 의 일부 독점 문장은 6장에 나열되어 있습니다.

 

쿼리 문장(query sentences). 질의문은 청취자가 화자에게 특정 문장을 요청하는 수단이다. 일반적인 형식은 다음과 같습니다.
$ttllQ,sss,[CR][LF]
주소 필드의 처음 두 문자는 요청자의 발화자 식별자이고 다음 두 문자는 쿼리 되는 장치(수신자)의 발화자 식별자입니다. 다섯 번째 문자는 항상 "Q"입니다.
메시지를 쿼리로 정의합니다. 다음 필드(sss)에는 요청되는 문장의 세 글자 니모닉이 포함됩니다. 쿼리 문장의 예는 다음과 같습니다.
$CCGPQ,GGA<CR><LF>
여기서 "CC" 장치(컴퓨터)는 "GP" 장치(GPS 장치)로부터 "GGA" 문장을 요청합니다.
GPS는 다른 쿼리가 요청될 때까지 초당 한 번씩 이 문장을 전송합니다.

 

토커 식별자

AG Autopilot - General
AP Autopilot - Magnetic
CD Communications – Digital Selective Calling (DSC)
CR Communications – Receiver / Beacon Receiver
CS Communications – Satellite
CT Communications – Radio-Telephone (MF/HF)
CV Communications – Radio-Telephone (VHF)
CX Communications – Scanning Receiver
DF Direction Finder
EC Electronic Chart Display & Information System (ECDIS)
EP Emergency Position Indicating Beacon (EPIRB)
ER Engine Room Monitoring Systems
GP Global Positioning System (GPS)
HC Heading – Magnetic Compass
HE Heading – North Seeking Gyro
HN Heading – Non North Seeking Gyro
II Integrated Instrumentation
IN Integrated Navigation
LC Loran C
P Proprietary Code
RA RADAR and/or ARPA
SD Sounder, Depth
SN Electronic Positioning System, other/general
SS Sounder, Scanning
TI Turn Rate Indicator
VD Velocity Sensor, Doppler, other/general
DM Velocity Sensor, Speed Log, Water, Magnetic
VW Velocity Sensor, Speed Log, Water, Mechanical
WI Weather Instruments
YX Transducer
ZA Timekeeper – Atomic Clock
ZC Timekeeper – Chronometer
ZQ Timekeeper – Quartz
ZV Timekeeper – Radio Update, WWV or WWVH