Null-modeemikaapelit: kytkentä, adapterit ja pinnijärjestys

Null-modeemikaapeli yhdistää kaksi laitetta, jotka molemmat odottavat olevansa sarjayhteyden tietokonepää. Se ristikkäistää lähetys- ja vastaanottolinjat niin, että kummankin osapuolen lähtö saapuu toisen osapuolen tuloon, ja se on sarjayhteyksien vastine Ethernetissä käytettävälle ristikkäiskaapelille. Tarvitset sellaisen aina, kun kahden DTE-laitteen - kahden tietokoneen, kahden päätteen, tietokoneen ja reitittimen konsolin - on keskusteltava keskenään ilman modeemia välissä.

Miksi suora kaapeli ei toimi

RS-232 määrittelee kaksi roolia. DTE on tietokone tai pääte; DCE on modeemi tai muu tietoliikennelaite. Suora kaapeli on kytketty pinni pinniltä ja se on tarkoitettu yhdistämään DTE DCE:hen, koska modeemi tekee ristikkäistyksen jo sisäisesti. Laita kaksi DTE-laitetta suoraan kaapeliin, niin molemmat lähettävät samassa johdossa ja molemmat kuuntelevat toisessa: mitään ei saavu perille. Null-modeemi tekee ristikkäistyksen sen sijaan kaapelissa.

Null-modeemin kytkentä

Minimiyhteys tarvitsee vain lähetyksen, vastaanoton ja signaalimaan ristikkäistettynä tai jaettuna. Laitteistopohjainen vuonohjaus lisää kättelylinjat. Täydellinen DB9-null-modeemijärjestely on:

Lue se ristikkäistyksenä: TXD toisella puolella päätyy RXD:hen toisella puolella, RTS päätyy CTS:ään ja DTR ristikkäistyy DSR:ään ja DCD:hen. Signaalimaa kulkee suoraan läpi. Jotkin kaapelit sitovat DTR:n DSR:ään ja DCD:hen samassa päässä sen sijaan, että ristikkäistäisivät ne; tämä tyydyttää ohjelmiston, joka vain tarkistaa, onko linja aktiivinen, mutta se ei välitä todellista kättelyä.

Kolmijohtiminen null-modeemi käyttää vain pinnejä 2, 3 ja 5. Se toimii ohjelmiston kanssa, joka on asetettu ilman vuonohjausta, ja epäonnistuu ohjelmiston kanssa, joka odottaa CTS:ää. Jos yhteys muodostuu ja sitten pysähtyy tietopurskeen jälkeen, puuttuva kättelykytkentä on tavallinen syy.

DB9, DB25 ja adapterit

DE-9-liitin, jota lähes aina kutsutaan DB9:ksi, on yleinen PC:n sarjaportti. DB25 oli alkuperäinen PC- ja modeemiliitin. Pinnien toiminnot eroavat näiden kahden välillä, joten toiselle rakennettu null-modeemi ei ole sama kaapeli kuin toiselle rakennettu. Molempien täydelliset pinnimääritykset on esitetty RS-232-sarjaportin pinnijärjestysviitteessä.

Adapters on olemassa kahdessa muodossa. Null-modeemiadapteri on pieni kuori, jossa on urosliitin yhdellä puolella ja naarasliitin toisella, ja se on sisäisesti kytketty ristikkäiseksi; se muuttaa minkä tahansa suoran jatkokaapelin null-modeemiyhteydeksi. Null-modeemikaapelissa ristikkäisyys on sisäänrakennettu, ja se on parempi valinta pysyvään asennukseen, koska jokainen ylimääräinen liitetty pari on uusi vikakohta. Adapterit ovat hyödyllisiä, kun laitteen liittimen sukupuoli on kiinteä eikä kaapelia voi vaihtaa.

Sukupuolenvaihtajat

Sukupuolenvaihtaja vaihtaa uroksen naaraaksi ristikkäistämättä mitään. Se ei ole null-modeemi eikä saa kahta DTE-laitetta keskustelemaan. Sitä käytetään, kun kaapeli ja portti ovat molemmat uroksia tai molemmat naaraita. Null-modeemiadapteri ja sukupuolenvaihtaja näyttävät samanlaisilta; tarkista merkinnät ja testaa epäselvässä tapauksessa pinnit jatkuvuusmittarilla.

DB9–DB25

DB9–DB25-null-modeemiadapterin on ristikkäistettävä signaalit ja muunnettava pinninumerot samanaikaisesti. Tavallinen DB9–DB25-suora-adapteri ei tee kumpaakaan. Näiden kahden sekoittaminen on tavallinen syy yhteyteen, joka vaikuttaa kuolleelta.

Kun portti on USB-adapterissa

Monissa koneissa ei ole enää sarjaporttia, joten yhteys kulkee USB-sarjamuuntimen kautta. Muunnin esittää DTE-laitetta täsmälleen kuin sisäänrakennettu portti, joten null-modeemisääntö on muuttumaton: kaksi DTE-laitetta tarvitsee ristikkäiskaapelin. Muunninsiru tarvitsee oikean ajurin, eivätkä TTL-lähdöllä varustetut adapterit ole RS-232, eikä niitä saa liittää suoraan RS-232-porttiin. Nämä seikat on käsitelty USB–sarjaporttiadapterin oppaassa.

Testaus loopbackilla

Ennen kuin syytät kaapelia, todista että portti toimii. Loopback-tulppa yhdistää TXD:n RXD:hen ja täydellisessä testissä RTS:n CTS:ään sekä DTR:n DSR:ään ja DCD:hen. Kun tulppa on paikallaan, kaikki päätelaitteeseen kirjoitettu tulee suoraan takaisin. Jos ei tule, vika on portissa, ajurissa tai päätelaitteen asetuksissa, ei null-modeemissa.

Itse kaapelin osalta jatkuvuustesteri vahvistaa, että jokainen pinni päätyy sinne, minne taulukko sanoo. Yksinkertainen wiremap-tarkistus löytää katkokset, oikosulut ja ristikkäiset johdot, mutta se ei kerro, onko kättelylinjoja kytketty lainkaan, jos ohjelmisto ei koskaan aktivoi niitä. Testaa ohjelmistolla, jota aiot käyttää, ja nopeudella, jolla aiot ajaa.

Mikä menee pieleen

• Kaksi DTE-laitetta suorassa kaapelissa. Yleisin virhe. Mitään ei vahingoitu, mutta data ei kulje. Asenna null-modeemi.
• Null-modeemi siellä, missä kuuluisi olla suora kaapeli. PC modeemiin tai PC DCE:hen tarvitsee suoran kaapelin. Null-modeemi siinä ristikkäistää signaalit kahdesti ja yhteys epäonnistuu.
• Kolmijohtiminen kaapeli, kun laitteistopohjainen vuonohjaus on päällä. Yhteys alkaa ja sitten jumittuu. Joko kytke kättelylinjat tai kytke vuonohjaus pois päältä molemmista päistä.
• Sukupuolenvaihtaja null-modeemina. Se vaihtaa kuoren, ei signaaleja.
• TTL-sarjaliitäntä yhdistettynä RS-232:een. Matalajännitepuoli voi vahingoittua. RS-232 vaihtelee noin plus ja miinus 3–15 V välillä; 3,3 V:n tai 5 V:n mikrokontrolleripinni ei ole yhteensopiva ilman tasomuunninta.
• Standardin sallimaa pidempi kaapeli. RS-232 on määritelty 15 m (50 ft) 19 200 baudilla, ja hitaammat baudinopeudet kulkevat pidemmälle. Sen jälkeen käytä muunninta differentiaaliseen standardiin, kuten RS-422 tai RS-485.
• Väärä adapteri tehtävään. DB9–DB25-suora-adapteri null-modeemiyhteydessä jättää ristikkäistyksen puuttumaan.

Sama logiikka esiintyy verkkopuolella, jossa ristikkäiskaapeli yhdistää kaksi samanlaista laitetta ja suora kaapeli yhdistää laitteen kytkimeen. Auto-MDI-X on tehnyt siitä Ethernetissä pääosin automaattista, mutta sarjaportit eivät koskaan neuvottele: kaapelin on oltava oikea. Ristikkäiskaapelin vertailu selittää Ethernet-tapauksen.

Oikean osan valinta

Osta tai rakenna kaapeli niiden liitintyyppien mukaan, joita todella on, ja merkitse molemmat päät. Null-modeemikaapeli näyttää ulkopuolelta identtiseltä suoran kaapelin kanssa, ja ne on helppo sekoittaa laatikossa. Jatkuvuustarkistus kestää minuutin ja säästää iltapäivän.