RS-232-C ノート

 USBやカードモデムの普及に伴って、パソコンインターフェースとしてのシリアルポートの地位は下がる一方です。けれど、そうした周辺機器でも、細かい設定をしようとすると、"DCD"とか"CTS"なんて言葉が登場します。

 そこで、半ば忘れかけたRS-232-Cインターフェースについて、まとめてみました。

■コネクタ

 RS-232-Cのコネクタは、古くは25pin D-subコネクタが標準的でした。
 しかし、規格で決まっているのは、モデムなどの終端装置側(DCE)であって、パソコンなどの端末(DTE)側は何でもいいことになっています。PC/AT機などでは、9pin D-subコネクタが一般的です。

■電気的特性

 ディスクリートで組んでた昔は、±15Vを作るのが結かなり面倒でした。ケミコン数コをハンダづけしてやるだけで、RS-232-Cインターフェースができちゃう+5V単一電源のMAX232なんてのが出たときは、『何とすばらしいチップなんだ』と感激したものですが...。

ドライバ無負荷出力 ≦25V
ドライバ負荷出力 5〜15V
ドライバ短絡出力電流 ≦500mA
ドライバパワーオフ時特性 ≧300Ω
レシーバ入力抵抗 3〜7KΩ
レシーバヒステリシス ±3V
レシーバ入力最大電圧 ±25V
最大ケーブル長 15m
最大伝送速度 20Kbit/sec
動作方式 不平衡

■ピン配置

 ピン番号と信号割当ては下表のとおりです。空色のアミかけをしてる信号は、PC/AT互換機の9pin D-subに出ている信号です。同期通信関係の信号がカットされています。さらに、Macintoshのシリアルポートには、赤字の信号線は存在しません。

ピン
番号
JIS記号 慣用
名称
信号方向
DTE - DCE
用   途 種別
1 - PG - 保安用接地  
2 SD TxD → 送信データ データ
3 RD RxD ← 受信データ データ
4 RS RTS → 送信要求 制御
5 CS CTS ← 送信可 制御
6 DR DSR ← データセットレディ 制御
7 SG GND   信号用接地  
8 CD DCD ← キャリア検出 制御
9       (NC)  
10       (NC)  
11       (NC)  
12 BCD   ← バックワードチャネル・キャリア検出  
13 BCS   ← バックワードチャネル・送信可  
14 BSD   → バックダードチャネル・送信データ  
15 ST2 TxC2 ← 送信信号エレメントタイミング(末端) タイミング
16 BRD   ← バックダードチャネル・受信データ  
17 RT RxC ← 受信信号エレメントタイミング タイミング
18       (NC)  
19 BRS   → バックワードチャネル・送信要求  
20 ER DTR → データ端末レディ 制御
21 SQD   ← データ信号品質検出  
22 CI RI ← 被呼表示 制御
23 SRS     データ信号速度選択  
24 ST1 TxC1 → 送信信号エレメントタイミング(本体) タイミング
25       (NC)  

 PC/ATマシンの9pin D-subは下記のとおり。

ピン番号 JIS記号
1 CD
2 RD
3 SD
4 ER
5 (GND)
6 DR
7 RS
8 CS
9 CI

■信号の意味

 現在のパソコンでは、本来の意味とは違った目的で使われていることがあるので、注意が必要。■がパソコン(DTE)からモデム(DCE)に送られる信号、■がモデムからパソコンに送られる信号です。

■SD(TxD)-送信データ
 送信データ。パソコン等の端末(DTE)から、モデムなどの終端装置(DCE)に送られるデータの信号線。負論理である。

■RS(RTS)-送信要求
 送信要求。本来は、半二重通信方式のモデムで使われる信号線。DTE側がデータ送信に先立ってモデムを送信状態(キャリア送出)にするための信号。全二重モデムでは、常にONにしたままでよい。
 しかし、一般に市販されているパソコン/モデムでは、データ送信を抑制する目的で使用される。つまり、DTE側のバッファがいっぱいになると、RTSをONにしてDCE側が送信するデータを止めさせている。

■ER(DTR)-データ端末レディ
 DTEが動作可能であることをDCEに知らせる信号。ERが一定時間以上OFFだと、回線を切断してしまうモデムが存在するので注意が必要である。なお、Macintoshのシリアルポートには、ERに相当する信号線がない。一般に市販されているMac用変換コネクタでは、内部でRSとERが結線されているものもある。従って、モデムに対してER信号線を常時ONとみなすコマンド(AT&D1など)を送出しないと、ハードウエアフロー制御が働いたとたん、通信不可能になってしまうことがある。

■RD(RxD)-受信データ
 受信データ。負論理である。

■CS(CTS)-送信可
 送信要求を受けて、モデムが送信状態になったことをDTE側に知らせる信号。DTE側はCSがONになったことを確認してデータの送信を開始する。一般的には、前項のRS(RTS)と組み合わせて、ハードウエア的なフロー制御に使われている。古典的なシリアル通信用チップであるi8251は、CSをONにしないとハードウエア的にデータの送信ができない。

■DR(DSR)-データセットレディ
 DCEが動作可能であることをDTEに知らせる信号。Macintoshのシリアルポートには、DRに相当する信号線がない。

■CD(DCD)-キャリア検出
 DCEが送信可能な状態になったことをDTEに知らせる信号。一般的なパソコンでは、相手方にコネクトしたときにONになる。

■CI(RI)-被呼表示
 相手からの呼び出しを受けたことをDTEに知らせる信号。一般のモデムでは、電話がかかってきたときにONになる。

参考文献
吉田功 : シリアルポートの機能と応用. トランジスタ技術 1995年10月号 p240

 ここに記載した内容は、私が独自に調査したものが含まれます。結果については責任を負いかねますので、あなたの自己責任でご利用ください。

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2001.1.2 制作 2002.9.20 訂補