Распиновка COM порта. Распиновка порта RS232 Кабель com порт rs232 мама распиновка

Уровни электрических сигналов
RS-232 - интерфейс передачи данных между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Обмен производится по проводам цифровыми сигналами с двумя уровнями напряжения.
Логический "0" передается положительным напряжением (от +5 до +15 В для передатчика), а логическая "1" передается отрицательным напряжением (от -5 до -15 В для передатчика).

Распиновка RS-232 для разъема DB-9

Контакт	Обозначение	Направление	Название	Описание
1	CD	Вход	Carrier Detect	Обнаружение несущей
2	RXD	Вход	Receive Data	Прием данных
3	TXD	Выход	Transmit Data	Передача данных
4	DTR	Выход	Data Terminal Ready	Готовность оконечного оборудования
5	GND	---	System Ground	Общий провод
6	DSR	Вход	Data Set Ready	Готовность оборудования передачи
7	RTS	Выход	Request to Send	Запрос на передачу
8	CTS	Вход	Clear to Send	Готов передавать
9	RI	Вход	Ring Indicator	Наличие сигнала вызова

BORDER>

Тип кабеля, используемый в нашей продукции
В выпускаемых нами преобразователях интерфейсов используется модемный (прямой) кабель. Это означает, что на стороне преобразователя заменены местами Tx и Rx. Служебные сигналы "Handshaking" не используются, не преобразуются и не передаются. Со стороны преобразователя, контакты 1,4,6,7,8,9 не подсоединены.

Расстояние и скорость передачи данных
Длина кабеля зависит от Максимальной скорости передачи данных. Чем длинее кабель, тем больше его емкость и для надежной передачи требуется более низкая скорость. Максимальным расстоянием принято считаеть 15 м, но это не стандартизовано. В таблице ниже приведена примерная зависимость длины кабеля от скорости обмена данными.

Стартовый бит - обязательный бит, означающий начало передаваемого байта.
Данные - 7 или 8 бит данных. Первым передается менее значимый бит.
Бит четности - необязательный бит. Может использоваться в следющих целях:
- проверка на четность (EVEN), дополняет передаваемый символ так, чтобы количество единиц в передаваемом символе было четным;
- проверка на нечетность (ODD), дополняет передаваемый символ так, чтобы количество единиц в передаваемом символе было нечетным;
- маркировка байта (MARK) в 9-битном режиме выставляется единицей для выделения байта адреса устройства;
- маркировка байта (SPACE) в 9-битном режиме выставляется нулем для указания байта данных передаваемого пакета;
Если бит четности не используется, то в соответствующих настройка COM-порта выставляется "NONE".
Стоповый бит - обязательный бит, означающий завершение передачи байта.

Строго говоря, кабель RS-232 - это наименование стандарта, описывающего интерфейс соединения с компьютера с устройством RS - recommended standard, переводится как "рекомендованный стандарт", а 232 - номер типа. Он был разработан еще в 60-х годах прошлого века. Сегодня новая редакция этого стандарта, которую приняли в 1991 году ассоциации телекоммуникационной и носит название EIA/TIA-232-E. Однако большинство людей продолжают использовать название "кабель RS-232", которое намертво "приросло" к интерфейсу.

Указанный выше интерфейс обеспечивает соединение следующих устройств: DTE (Data Terminal Equipment) — ООД (Оконечное Оборудование Данных), и DCE (Data Communications Equipment) — ОПД (Оборудование Передачи Данных). Под ООД обычно подразумевается персональный компьютер, а под ОПД - модем. Хотя кабель RS-232 используется также для подключения к ПЕОМ других периферийных устройств (принтер, мышь и т. д.), а также для соединения с другими компьютерами или контроллерами. Важно помнить обозначения DCE и DTE, так как они используются в наименованиях сигналов интерфейсов и помогают разбираться с описанием требуемой реализации устройства.

Изначально кабель RS-232 имел 25-контактный соединитель типа DB25. Устройство типа DTE оснащалось разъемом-розеткой («мама»). Позднее стали использовать «урезанный» вариант интерфейса с 9-контактными соединителями DB9. Такой вид кабеля распространен и в наши дни.

Распайка кабеля RS-232

Ниже приводится назначение выводов 9-контактнго соединителя типа DB9. Перечень показывает распайку разъема («папа») оборудования обработки данных, например персонального компьютера. Розетка прибора передачи данных распаивается таким образом, что оба разъема стыкуются через кабель или напрямую «контакт в контакт».

1. Carrier Detect - наличие несущей частоты.

2. Received Data - принимаемые данные.

3. Transmitted Data - передаваемые данные.

4. Data Terminal Ready - готовность ООД.

5. Signal Ground - общий.

6. Data Set Read - готовность ОПД.

7. Request To Send - запрос на передачу.

8. ClearToSend - готов передавать.

9. Ring Indicator - наличие сигнала вызова.

Данные передаются по цепям RD и TD. Остальные цепи предназначаются для отображения состояния DTR и DSR устройств, управления передачей CTS и RTS, а также индикации состояния RI и CD линий. Только при подключении к персональному компьютеру внешнего модема используется полный набор цепей. При подключении других таких как контроллеры или мыши, используются выборочные цепи, необходимые для конкретного оборудования. Они зависят от программной и аппаратной реализации устройства.

Описание и технические параметры

Стандарт четко определяет максимально возможную длину кабеля RS-232 - 15 метров со скоростью передачи данных 9600 бит/с. Однако на практике проверено, что устойчивая работа достигается и при большей длине провода. Считается, что при применении неэкранированного кабеля можно увеличить длину до 30 метров, а при использовании экранированного - до 75 метров. И это без потери Если же понизить скорость примерно вдвое, то длина кабеля увеличивается также вдвое. Рекомендуется использовать кабель на основе в таком случае каждый сигнальный провод состоит в паре с общим проводом. Не рекомендуется объединять экран кабеля с общим сигнальным.

Часто можно встретить кабель RS-232- USB. Он представляет собой стандартный интерфейс, на одном из концов которого используется

RS-232 - это стандартный электрический интерфейс для последовательной передачи данных. По структуре это обычный асинхронный последовательный протокол, то есть передающая сторона по очереди выдает в линию 0 и 1, а принимающая отслеживает их и запоминает. Данные передаются пакетами по одному байту (8 бит). Устройства для связи по последовательному каналу соединяются кабелями с 9-ю или 25-ю контактными разъёмами типа D-sub. Обычно они обозначаются DB-9, DB-25, CANNON 9, CANNON 25.

Первоначально в RS-232 использовались DB-25, но, поскольку многие приложения использовали лишь часть предусмотренных стандартом контактов, стало возможно применять для этих целей 9-штырьковые разъёмы DB-9. Распиновка RS-232 показана в таблице ниже.

Разъем 9-ти пиновый #	Разъем 25 пиновый #	Обозначение	Полное наименование	Направление	Что значит
			Передача данных (Transmit Data)		Передача данных от компьютера
			Прием данных (Receive Data)		Прием данных компьютером
			Запрос на передачу (Request to Send)
			Готовность передачи (Clear to Send)		Аппаратный контроль передачи данных типа RTS/CTS
			Готовность источника данных (Data Set Ready)		Я готов для обмена данными
			Готовность приемника данных (Data Terminal Ready)		Я готов для обмена данными
			Наличие несущей (Carrier Detect)		Один модем соединен с другим
			Сигнал вызова (Ring Indicator)		Звонок (вызов) на телефонной линии
			Земля

Только 3 контакта из 9 имеют строго определенное значение: передача, прием и земля. Это аппаратные линии и изменить их предназначение нельзя. Но все другие сигнальные линии управляются программно и могут быть (или подразумевается что могут) в большинстве своем другого назначения. Однако они могут принимать только два состояния: высокое (установленное) (+12 вольт) и низкое (сброшенное) (-12 вольт). Установленное состояние это "включено" и сброшенное состояние это "выключено".

О кабелях …

Кабель от одного последовательного порта всегда соединяется с другим последовательным портом. Внешний модем или другое устройство, которое подсоединяется к последовательному порту имеет встроенный в него последовательный порт. Для модемов кабель имеет прямую разводку: контакт 2 идет к контакту 2, и т.д. Модем называется DCE устройством (Data Communications Equipment - оборудование передачи данных), а компьютер называется DTE устройством (Data Terminal Equipment - оборудование отображения данных). Для соединения устройств типа DTE-в-DCE необходимо использовать прямой кабель. Для соединения DTE-в-DTE необходимо использовать нуль-модемный кабель (иначе называемый перевернутый кабель). Различают два вида: полный и усеченный кабели.

Полный нуль-модемный кабель используется для обмена данными с устройствами, которые не имеют сигналов контроля передачи данных. Нуль-модемный кабель может служит в том числе и для связывания двух компьютеров и практически соответствует двум компьютерам, соединенным модемами. Например, для связи двух компьютеров с помощью NortonComander при запущенной на обоих ПК программой DESK.EXE.

Распайка полного нуль-модемного кабеля

Распайка усеченного нуль-модемного кабеля

Для чего это нужно? Дело в том, что современные материнские платы, как правило, не имеют com-портов, и количество пользовательских устройств, использующих этот интерфейс неуклонно снижается. Но в промышленных устройствах, таких как различные контроллеры для прошивки микросхем, в торговом оборудовании, например, сканеры штрих-кода, фискальные регистраторы, этот интерфейс всё еще встречается довольно часто, и благодаря относительной простоте реализации, а так-же менее строгих ограничений на максимально возможную длину кабеля, судя по-всему окончательно уходить в прошлое совсем не собирается.

Если Вы по каким-либо причинам используете этот интерфейс, то безусловно Вы сталкивались с необходимостью наличия COM-порта в компьютере. Если для ПК существуют в продаже различные адаптеры типа USB-COM, PCI-COM, а также в некоторых системных платах этот интерфейс всё-таки присутствует с выходом в виде 9-контактного разъёма без вывода на заднюю панель компьютера, и без интерфейсного кабеля, поиск которого в настоящее время является ещё той головной болью, то кабель RS-232 в продаже найти практически невозможно. Ситуация усугубляется тем, что для наших целей зачастую требуется кабель большей длины, чем те редкие экземпляры, которые удается обнаружить в свободной продаже.

Выход только один - изготовить требуемый кабель самостоятельно, что при наличии паяльника, «прямых рук», и необходимых запчастей совсем несложно. Но прежде чем взять в руки паяльник нам надо, хотя-бы в общих чертах, прояснить для себя какие штекера нам необходимы и нумерацию контактов на них, а так-же какие из девяти реально используются, а какими можно пренебречь чтобы облегчить себе работу без потери работоспособности изготовленного кабеля.

Итак полная распиновка разьёма DB-9 (таблица 1):

1	Carrier Detect (CD)	Наличие несущей частоты
2	Received Data (RD)	Принимаемые данные
3	Transmitted Data (TD)	Передаваемые данные
4	Data Terminal Ready (DTR)	Готовность ООД
5	Signal Ground	Общий
6	Data Set Ready (DSR)	Готовность ОПД
7	Request To Send (RTS)	Запрос на передачу
8	Clear To Send (CTS)	Готов передавать
9	Ring Indicator (RI)	Наличие сигнала вызова

Внешний вид и нумерация выводов разъемов спереди:

Внешний вид и нумерация выводов разъемов сзади:

Обратите внимание что разъем с 9 штырьками - это ПАПА(MALE), а разъём с 9 контактными отверстиями - это МАМА(FEMALE)

Если Вам необходим полноценный интерфейс RS-232(используется в основном для модемов), то Вам нужно соединить между собой все соответствующие контакты «один в один», т. е. первый контакт МАМЫ соединяете с первым контактом ПАПЫ, второй со вторым и так далее.

Из вышеприведённой таблицы видно, что для передачи данных используются контакты 2,3 и 5(общий). Если Вы намереваетесь использовать кабель, например, для подключения чекового принтера, то этих трех контактов будет достаточно. На рисунках ниже можно увидеть сделанный самостоятельно кабель RS-232 и результат печати чека через него на чековый принтер.

Следует отметить что хотя большинство оборудования использует всего 3 вышеперечисленных контакта для передачи данных, и показанную выше стандартную распиновку RS-232, некоторые производители идут своим путём и могут использовать дополнительные контакты для сервисных целей, поэтому перед началом работы всё-таки следует изучить документацию на Ваше оборудование.

Для соединения очень удобно использовать кабель UTP (витая пара). Для изоляции соседних припаянных контактов - термоусадочные трубки (термоусадка) . Использование экранированного кабеля может увеличить максимальную длину при которой кабель будет работать (максимальна длина кабеля по стандарту порядка 15 метров). Для увеличения расстояния при котором подключаемое оборудование должно работать без сбоев, можно так-же понижать скорость в настройках com-порта. На практике без особых трудностей нам удавалось «завести» оборудование на расстоянии 35-40 метров, скорее всего возможно и больше, просто не было такой необходимости.

Внимание!
Не путайте стандартный кабель RS-232(МАМА-ПАПА), с так называемым нуль-модемным кабелем(МАМА-МАМА), который может применяться для управления различными коммутационными устройствами с компьютера. На всякий случай приведём стандартную распайку нуль-модемного кабеля:

(таблица 2)

Номер контакта DB-9 FEMALE 1	Номер контакта DB-9 FEMALE 2
2	3
3	2
5	5
7	8
8	7
9	9

Здесь меняются местами 2/3 контакты, а так-же 7/8, что вполне логично (см. Таблицу 1)

Фотографии:
Два разъёма: ПАПА и МАМА с корпусами и отрезок витой пары.

Готовый кабель(использованы контакты 2,3,5).

Результат печати на чековый принтер:

Обратите внимание, что и здесь производитель POS-терминала пошёл своим путем: в корпусе терминала имеется два COM-порта, но вместо стандартных гнёзд DB-9 использовано два гнезда, внешне напоминающих вход сетевой платы компьютера, где вместо стандартного RJ-45 используется разъём с десятью(!) контактами. В комплекте было 2 переходника, к одному из которых подсоединён наш кабель на фотографии, а второй был сломан в процессе эксплуатации. Переходник в нашем случае можно было приобрести на заказ со временем ожидания от недели и более. Для подключения второго принтера нам было проще купить адаптер USB-COM и начать работу немедленно, чем тратить уйму нервов и времени на заказ сломанного переходника у производителя, благо USB-портов у этого аппарата оказалось аж 4 штуки...

Правильная распиновка СOM-порта RS232

Распиновка COM порта — RS232 интерфейс был сконструирован более пятидесяти лет тому назад. А после этого был стандартизирован. В различных периодах усовершенствования технических возможностей компьютеров успешно применялся для подключения к телефонной линии с помощью модема. На данный момент такой интерфейс считается как уже вчерашний день. В основном его невостребованность заключается слишком низким быстродействием. Так как там задействованы линейные сигналы в однофазной форме. То-есть не дифференциальные.

Что касается самой контактной колодки интерфейса RS-232 и ее кабельной составляющей, то они собраны на 9-пиновом разъеме D-Sub. Штыревые контакты размещенные в двухрядном варианте, для обеспечения точности подсоединения вилки к разъему, форма колодки имеет несимметричную конструкцию. Все контактные штырьки обозначены номерами, подробнее как делается распиновка COM порта обозначено в приведенной ниже таблице.

Таблица

Множество устройств во время своей работы задействует не все контакты, а только необходимую им часть, поэтому исходя из этого обусловливается реальная распиновка COM-порта. Необходимая информация об это имеется прилагаемой документации к соответствующему оборудованию.

Соединительный кабель

Если нет необходимости задействования все контактной группы, то в таком случае можно использовать обычную витую пару. При этом ее отдельные провода припаиваются к вилке и контактам в колодке разъема. Ввиду ограниченного пространства в самой колодке, в местах пайки провода желательно помещать в кембрик.

Наибольшее расстояние связи относительно стандарта должна быть более 15 метров. Если требуется ее увеличение, тогда для этого нужно использовать экранированный провод.

COM порт — лекция