Brochage RS-232 : DB9 et DB25 expliqués

Les ports série RS-232 font encore fonctionner les terminaux de point de vente, les contrôleurs industriels, les commutateurs réseau, les instruments de laboratoire et les ordinateurs plus anciens. Le connecteur à l’arrière est généralement un DE-9 (communément appelé DB9) ou un DB25, et le brochage dépend du fait que l’appareil est câblé en DTE ou en DCE. Une erreur à ce niveau et la liaison ne fonctionnera tout simplement pas ; connectez du RS-232 à un connecteur TTL basse tension et vous pouvez détruire la carte.

Le brochage DB9

Le connecteur DE-9 possède neuf broches sur deux rangées. Le brochage standard d’un PC (DTE) est :

La broche 5 est la masse signal et est toujours nécessaire. Les broches 2 et 3 transportent les données : TXD est la sortie de l’ordinateur, RXD est l’entrée vers celui-ci. Les broches restantes sont des lignes de dialogue et de contrôle de modem. Une liaison minimale ne nécessite que les broches 2, 3 et 5, mais de nombreux appareils attendent DSR ou CTS avant d’émettre.

Le brochage DB25

Le DB25 utilise 25 broches et était le connecteur RS-232 d’origine sur les PC IBM et de nombreux modems. Le brochage DTE est :

Les broches 1 et 9 à 19 sont pour la plupart inutilisées ou réservées. La différence importante avec le DB9 est que TXD et RXD se trouvent sur les broches 2 et 3 dans les deux connecteurs, mais les lignes de dialogue se déplacent : DTR est la broche 20 sur le DB25 et la broche 4 sur le DB9, tandis que DSR est la broche 6 sur les deux. Un adaptateur DB9-vers-DB25 doit mapper correctement ces signaux, et tous les adaptateurs bon marché ne le font pas.

DTE et DCE : quel est quel

DTE signifie équipement terminal de données : un ordinateur, un terminal ou un contrôleur. DCE signifie équipement de communication de données : un modem, ou un appareil qui se comporte comme tel. Le brochage ci-dessus est la vue DTE. Sur un appareil DCE, TXD et RXD sont inversés, ainsi que les paires de dialogue.

Un câble droit relie un DTE à un DCE. Pour relier deux DTE, comme deux ordinateurs, vous avez besoin d’un câble ou adaptateur null modem qui croise TXD et RXD, croise RTS et CTS, et croise DTR vers DSR et DCD. La masse signal passe directement. Un changeur de genre ne fait que permuter les coques mâle et femelle ; il ne croise rien.

Niveaux de tension RS-232

Le RS-232 est asymétrique et utilise une logique inversée à des tensions plus élevées que les circuits numériques modernes. Une tension entre +3 V et +15 V est un niveau logique 0 (espace). Une tension entre -3 V et -15 V est un niveau logique 1 (marque). La région entre -3 V et +3 V est indéfinie et est traitée comme du bruit.

Ces niveaux sont ce qui rend le RS-232 robuste sur câble mais incompatible avec les broches de microcontrôleur. Un port série TTL ou CMOS fonctionne à 3,3 V ou 5 V et n’est pas du RS-232. Relier les deux directement peut endommager le côté basse tension. Un adaptateur de niveau ou un adaptateur USB-vers-TTL est nécessaire, et les adaptateurs avec sortie TTL ne sont pas du RS-232. Voir Adaptateurs USB vers série : pilotes, niveaux et pièges pour les puces de conversion et les problèmes de pilotes qui les accompagnent.

Portée du RS-232

La norme autorise jusqu’à 15 m (50 ft) à 19 200 bauds. Les débits plus faibles vont plus loin. La limite est fixée par la capacité du câble, non par le pilote, donc un câble à faible capacité peut étendre la distance et un long cordon enroulé ne le fera pas. Pour des distances supérieures, ou pour plusieurs points sur une même ligne, RS-422 et RS-485 sont les alternatives différentielles ; les différences sont couvertes dans RS-422 vs RS-485.

Ce qui ne va pas

TTL sur un port RS-232. L’erreur la plus coûteuse. Un connecteur de microcontrôleur 3,3 V ou 5 V connecté à un véritable port RS-232 voit des tensions bien au-delà de sa plage d’alimentation. Le côté basse tension peut être endommagé. Vérifiez toujours si un port est RS-232 ou TTL avant de connecter.

Mauvais type de câble. Un câble droit entre deux DTE ne transmettra pas de données. Un câble null modem entre un DTE et un DCE non plus. Si une liaison ne fait rien, le câble est la première chose à vérifier.

Masse manquante. Les broches 2 et 3 seules ne suffisent pas si les deux appareils n’ont pas de référence de masse commune. La broche 5 (DB9) ou la broche 7 (DB25) doit être connectée.

Lignes de dialogue ignorées. Certains appareils activent DTR ou RTS et attendent DSR ou CTS avant d’envoyer. Un câble à trois fils semblera mort. Des cavaliers de bouclage au niveau du connecteur peuvent satisfaire l’appareil, mais ils doivent être installés du bon côté.

Puces d’adaptateur contrefaites. Les adaptateurs USB-vers-série contiennent une puce de conversion qui nécessite le bon pilote. Les puces contrefaites peuvent être bloquées par les pilotes du fabricant d’origine, rendant l’adaptateur inutilisable après une mise à jour de pilote.

DB9 et DB25 confondus. Les deux connecteurs utilisent des numéros de broches différents pour les mêmes signaux. Un adaptateur passif qui ne change que la forme de la coque ne fonctionnera pas s’il ne remappe pas aussi les broches.

Choisir et vérifier un câble série

Faites correspondre le connecteur à chaque extrémité, puis le câblage. Si les deux extrémités sont DTE, utilisez un câble null modem. Si une extrémité est DCE, utilisez un câble droit. Si l’appareil est inconnu, une boîte de dérivation ou un testeur de continuité montrera quelles broches sont connectées et lesquelles sont croisées.

Pour les nouvelles installations, un adaptateur USB-vers-série avec le bon pilote est généralement plus simple que de trouver un PC avec un vrai port. Pour les équipements qui doivent conserver leur connecteur d’origine, un câble DB9 ou DB25 correctement câblé reste la bonne réponse. Étiquetez les deux extrémités et notez le brochage utilisé, car un câble qui fonctionne sur un appareil peut être câblé différemment du suivant.