RS-232-pinkonfiguration: DB9 och DB25 förklarade

RS-232-serieportar driver fortfarande betalterminaler, industriella styrenheter, nätverksswitchar, laboratorieinstrument och äldre datorer. Kontakten på baksidan är vanligtvis en DE-9 (allmänt kallad DB9) eller en DB25, och pinkonfigurationen beror på om enheten är kopplad som DTE eller DCE. Får du det fel fungerar helt enkelt inte länken; ansluter du RS-232 till en lågspännings-TTL-header kan du förstöra kortet.

DB9-pinkonfigurationen

DE-9-kontakten har nio stift i två rader. Standard-pinkonfigurationen för PC (DTE) är:

Stift 5 är signaljord och krävs alltid. Stift 2 och 3 bär data: TXD är utgången från datorn, RXD är ingången till den. De återstående stiften är handskaknings- och modemkontrollinjer. En minimal länk behöver bara stift 2, 3 och 5, men många enheter väntar på DSR eller CTS innan de skickar.

DB25-pinkonfigurationen

DB25 använder 25 stift och var den ursprungliga RS-232-kontakten på IBM-PC och många modem. DTE-pinkonfigurationen är:

Stift 1 och 9 till 19 är mestadels oanvända eller reserverade. Den viktiga skillnaden från DB9 är att TXD och RXD sitter på stift 2 och 3 i båda kontakterna, men handskakningslinjerna flyttar: DTR är stift 20 på DB25 och stift 4 på DB9, medan DSR är stift 6 på båda. En DB9-till-DB25-adapter måste mappa dessa korrekt, och inte alla billiga adaptrar gör det.

DTE och DCE: vilken ände är vilken

DTE betyder data terminal equipment: en dator, terminal eller styrenhet. DCE betyder data communications equipment: ett modem, eller en enhet som beter sig som ett. Pinkonfigurationen ovan är DTE-vyn. På en DCE-enhet byter TXD och RXD plats, och detsamma gäller handskakningsparen.

En rakt-igenom-kabel kopplar ihop en DTE med en DCE. För att koppla ihop två DTE:er, till exempel två datorer, behöver du en nollmodemkabel eller adapter som korsar TXD och RXD, korsar RTS och CTS, och korsar DTR till DSR och DCD. Signaljord går rakt igenom. En könsomvandlare byter bara han- och honkontakter; den korsar ingenting.

RS-232-spänningsnivåer

RS-232 är single-ended och använder inverterad logik vid högre spänningar än moderna digitala kretsar. En spänning mellan +3 V och +15 V är en logisk 0 (space). En spänning mellan -3 V och -15 V är en logisk 1 (mark). Området mellan -3 V och +3 V är odefinierat och behandlas som brus.

Dessa nivåer är vad som gör RS-232 robust över kabel men inkompatibelt med mikrokontrollerstift. En TTL- eller CMOS-serieport körs på 3,3 V eller 5 V och är inte RS-232. Att koppla ihop de två direkt kan skada lågspänningssidan. En nivåomvandlare eller en USB-till-TTL-adapter behövs, och adaptrar med TTL-utgång är inte RS-232. Se USB till seriell adaptrar: drivrutiner, nivåer och fallgropar för omvandlarchip och drivrutinsproblem som följer med dem.

Hur långt RS-232 når

Standarden tillåter upp till 15 m (50 ft) vid 19 200 baud. Lägre baudhastigheter når längre. Gränsen sätts av kabelkapacitansen, inte av drivaren, så en lågkapacitiv kabel kan förlänga avståndet och en lång ihoprullad sladd gör det inte. För längre sträckor, eller för flera uttag på en linje, är RS-422 och RS-485 de differentiella alternativen; skillnaderna täcks i RS-422 vs RS-485.

Vad som går fel

TTL på en RS-232-port. Det mest kostsamma misstaget. En 3,3 V eller 5 V mikrokontroller-header ansluten till en riktig RS-232-port ser spänningar långt utanför sitt matningsområde. Lågspänningssidan kan skadas. Kontrollera alltid om en port är RS-232 eller TTL innan du ansluter.

Fel kabeltyp. En rakt-igenom-kabel mellan två DTE:er kommer inte att överföra data. En nollmodemkabel mellan en DTE och en DCE gör det inte heller. Om en länk inte gör någonting är kabeln det första att kontrollera.

Saknad jord. Stift 2 och 3 ensamma räcker inte om de två enheterna inte har någon gemensam jordreferens. Stift 5 (DB9) eller stift 7 (DB25) måste vara ansluten.

Handskakningslinjer ignoreras. Vissa enheter aktiverar DTR eller RTS och väntar på DSR eller CTS innan de skickar. En trekabel kommer att verka död. Bygelkopplingar vid kontakten kan tillfredsställa enheten, men de måste monteras i rätt ände.

Förfalskade adapterchip. USB-till-seriell-adaptrar innehåller ett omvandlarchip som behöver rätt drivrutin. Förfalskade chip kan blockeras av den äkta tillverkarens drivrutiner, vilket gör adaptern oanvändbar efter en drivrutinsuppdatering.

DB9 och DB25 förväxlas. De två kontakterna använder olika stiftnummer för samma signaler. En passiv adapter som bara ändrar kontakternas form fungerar inte om den inte också mappar om stiften.

Att välja och kontrollera en seriell kabel

Matcha kontakten i varje ände, matcha sedan kableringen. Om båda ändarna är DTE, använd en nollmodemkabel. Om ena änden är DCE, använd en rakt-igenom-kabel. Om enheten är okänd visar en breakout-box eller en kontinuitetstestare vilka stift som är anslutna och vilka som korsas.

För nya installationer är en USB-till-seriell-adapter med rätt drivrutin vanligtvis enklare än att hitta en PC med en riktig port. För utrustning som måste behålla sin ursprungliga kontakt är en korrekt kopplad DB9- eller DB25-kabel fortfarande rätt svar. Märk båda ändarna och anteckna vilken pinkonfiguration som används, eftersom en kabel som fungerar på en enhet kan vara kopplad annorlunda än nästa.