Câbles null modem : câblage, adaptateurs et brochage

Un câble null modem relie deux appareils qui attendent tous deux d’être du côté ordinateur d’une liaison série. Il croise les lignes d’émission et de réception pour que la sortie de chaque côté arrive à l’entrée de l’autre, et c’est l’équivalent série du câble croisé utilisé sur Ethernet. Il est nécessaire dès que deux DTE - deux PC, deux terminaux, un PC et une console de routeur - doivent communiquer sans modem entre eux.

Pourquoi un câble droit ne fonctionne pas

RS-232 définit deux rôles. Un DTE est l’ordinateur ou le terminal ; un DCE est le modem ou un autre équipement de communication. Un câble droit est câblé broche à broche et est destiné à relier un DTE à un DCE, car le modem effectue déjà le croisement en interne. Mettez deux DTE sur un câble droit : les deux émettent sur le même fil et écoutent sur l’autre : rien n’arrive. Le null modem effectue le croisement dans le câble.

Câblage null modem

La liaison minimale ne nécessite que l’émission, la réception et la masse signal croisées ou partagées. Le contrôle de flux matériel ajoute les lignes de handshake. La configuration complète null modem DB9 est :

Lisez-le comme un croisement : TXD d’un côté arrive sur RXD de l’autre, RTS arrive sur CTS, et DTR croise vers DSR et DCD. La masse signal passe directement. Certains câbles relient DTR à DSR et DCD à la même extrémité plutôt que de les croiser ; cela satisfait les logiciels qui vérifient seulement si la ligne est active, mais ne transporte pas un vrai handshake.

Un null modem à trois fils n’utilise que les broches 2, 3 et 5. Il fonctionne avec un logiciel configuré sans contrôle de flux, et échoue avec un logiciel qui attend CTS. Si une liaison s’établit puis se bloque après une rafale de données, un câblage de handshake manquant est la cause habituelle.

DB9, DB25 et les adaptateurs

Le connecteur DE-9, presque toujours appelé DB9, est le port série courant des PC. Le DB25 était le connecteur d’origine des PC et des modems. Les fonctions des broches diffèrent entre les deux, donc un null modem conçu pour l’un n’est pas le même câble que pour l’autre. Les affectations complètes des broches pour les deux sont détaillées dans la référence de brochage série RS-232.

Les adaptateurs existent sous deux formes. Un adaptateur null modem est une petite coque avec un connecteur mâle sur une face et femelle sur l’autre, câblé en interne comme un croisement ; il transforme n’importe quel câble de prolongation droit en liaison null modem. Un câble null modem a le croisement intégré et est le meilleur choix pour une installation permanente, car chaque paire de connexion supplémentaire est un point de défaillance de plus. Les adaptateurs sont utiles lorsque le genre du connecteur sur l’équipement est fixe et que vous ne pouvez pas changer le câble.

Inverseurs de genre

Un inverseur de genre échange mâle et femelle sans croiser quoi que ce soit. Ce n’est pas un null modem et il ne fera pas communiquer deux DTE. Il est utilisé lorsque un câble et un port sont tous deux mâles ou tous deux femelles. Un adaptateur null modem et un inverseur de genre se ressemblent ; vérifiez l’étiquetage, et en cas de doute testez les broches avec un multimètre en continuité.

DB9 vers DB25

Un adaptateur null modem DB9 vers DB25 doit croiser les signaux et traduire les numéros de broches en même temps. Un simple adaptateur droit DB9 vers DB25 ne fait ni l’un ni l’autre. Mélanger les deux est une source courante de liaison qui semble morte.

Quand le port est sur un adaptateur USB

De nombreuses machines n’ont plus de port série, donc la liaison passe par un convertisseur USB-série. Le convertisseur présente un DTE, exactement comme un port intégré, donc la règle du null modem est inchangée : deux DTE ont besoin d’un croisement. La puce du convertisseur nécessite le bon pilote, et les adaptateurs avec sortie TTL ne sont pas du RS-232 et ne doivent pas être reliés directement à un port RS-232. Ces points sont couverts dans le guide des adaptateurs USB vers série.

Tester avec une boucle

Avant de blâmer le câble, prouvez que le port fonctionne. Un bouchon de bouclage relie TXD à RXD et, pour un test complet, RTS à CTS et DTR à DSR et DCD. Avec le bouchon installé, tout ce qui est tapé dans un programme terminal revient directement. Si ce n’est pas le cas, le port, le pilote ou les paramètres du terminal sont en cause, pas le null modem.

Pour le câble lui-même, un testeur de continuité confirme que chaque broche arrive là où le tableau l’indique. Une simple vérification de câblage détecte les coupures, les courts-circuits et les fils croisés, mais ne peut pas vous dire si les lignes de handshake sont câblées si le logiciel ne les active jamais. Testez avec le logiciel que vous comptez utiliser, au débit que vous comptez utiliser.

Ce qui ne va pas

• Deux DTE sur un câble droit. L’erreur la plus courante. Rien n’est endommagé, mais aucune donnée ne passe. Installez un null modem.
• Un null modem là où un câble droit est nécessaire. Un PC vers un modem ou un PC vers un DCE nécessite un câble droit. Un null modem à cet endroit croise les signaux deux fois et la liaison échoue.
• Câble à trois fils avec contrôle de flux matériel activé. La liaison démarre puis se bloque. Soit câblez les lignes de handshake, soit désactivez le contrôle de flux aux deux extrémités.
• Inverseur de genre utilisé comme null modem. Il échange la coque, pas les signaux.
• Série TTL reliée à RS-232. Le côté basse tension peut être endommagé. RS-232 oscille entre environ plus et moins 3 à 15 V ; une broche de microcontrôleur à 3,3 V ou 5 V n’est pas compatible sans un adaptateur de niveau.
• Un câble plus long que la norme ne le permet. RS-232 est spécifié à 15 m (50 ft) à 19 200 bauds, et les débits plus faibles vont plus loin. Au-delà, utilisez un convertisseur vers une norme différentielle comme RS-422 ou RS-485.
• Le mauvais adaptateur pour le travail. Un adaptateur droit DB9 vers DB25 dans une liaison null modem laisse le croisement manquant.

La même logique apparaît côté réseau, où un câble croisé relie deux appareils identiques et un câble droit relie un appareil à un commutateur. Auto-MDI-X a rendu cela largement automatique sur Ethernet, mais les ports série ne négocient jamais : le câble doit être correct. La comparaison des câbles croisés explique le cas Ethernet.

Choisir la bonne pièce

Achetez ou construisez le câble pour les types de connecteurs réellement présents, et étiquetez les deux extrémités. Un câble null modem est identique en apparence à un câble droit, et les deux sont faciles à confondre dans un tiroir. Une vérification de continuité prend une minute et sauve un après-midi.