• Domů
  • Blog
  • RS232 zapojení pinů a specifikace

RS232 zapojení pinů a specifikace

avatar
Napsáno uživatelem
Aktualizováno dne: May 18, 2026
Čas čtení: 10 minut
Obsah

Co je sériový komunikační protokol RS232?

RS-232 je standard, který byl zaveden na počátku 60. let pro sériový přenos dat a dodnes je широко používán hlavně proto, že je univerzální, snadno se obsluhuje a udržuje, je dostupný a široce podporovaný. Definuje nejen vlastnosti elektrického signálu, jako je rychlost přenosu signálu, úrovně napětí, délka kabelu, časování a chování při zkratu, ale i mnoho dalších věcí, včetně mechanických charakteristik rozhraní, konektorů a zapojení pinů.

Podle standardu RS-232 se všechna data přenášejí v časové řadě bitů. U PC je nejběžnější konfigurací asynchronní spojení odesílající 7bitové nebo 8bitové pakety. Tento standard však podporuje i synchronní přenos.

Příklad přenosu RS232

Se všemi svými přednostmi má RS-232 některá vážná omezení v dosahu a propustnosti dat, takže jeho hlavní oblastí použití jsou průmyslová zařízení, síťové technologie a laboratorní vybavení.

Hlavní specifikace pro RS-232

Provozní režim: single-ended
Max. délka kabelu: 15,24 metru (50 ft)
Max. propustnost dat: 20 kbps
Max. výstupní napětí budiče: +/-25V
Max. rychlost přeběhu: 30V/uS
Max. proud budiče ve stavu High Z: +/-6mA @ +/-2v (vypnuto)
Impedance zátěže budiče: 3000-7000 Ohmů
Úroveň výstupního signálu budiče: +/-5V až +/-15V (zatížený) nebo +/-25V (nezatížený)
Vstupní odpor přijímače: 3000-7000 Ohmů
Rozsah vstupního napětí přijímače: +/-15V
Vstupní citlivost přijímače: +/-3V
Celkový počet budičů a přijímačů na jedné lince: 1 budič a 1 přijímač

RS232 Standardní omezení

Jaké jsou známé problémy se sériovým portem RS-232? Používání standardního portu COM přináší spoustu omezení, se kterými se musíte vypořádat. Zde jsou zjevná omezení standardu:

  • Zvýšená spotřeba energie v důsledku velkého rozkmitu napětí je velkou komplikací pro návrh napájecího zdroje.
  • Mnoho zařízení nepoužívá handshake vodiče pro řízení toku, čímž se RS-232 stává nespolehlivým.
  • Ačkoli byl problém vícenásobného připojení (multi-drop) řešen spolehlivějšími alternativami, stále to nevyvažuje omezení kompatibility a rychlosti portu RS232.
  • Potřeba nulového modemu nebo kříženého kabelu při každém připojení periférie k počítači.
  • RS-232 neřeší problém způsobený nesymetrickým (single-ended) signalizováním.

Konektory RS-232

Zařízení RS-232 je buď zařízení zakončující obvod (DCE), nebo koncové datové zařízení (DTE) v závislosti na tom, které vodiče se používají k odesílání a přijímání jednotlivých signálů.

Zařízení pro datové komunikace (DCE)

V souladu se standardem RS-232 je DCE určeno pro samičí konektory a DTE pro samčí konektory. Existují však zařízení se všemožnými kombinacemi pohlaví konektoru/definic pinů. Například terminál, který má na zařízení samičí konektory, aby k němu byl dodáván kabel se samčím konektorem na každém konci, plně splňuje standard RS-232.

Do revize C standard doporučuje používat 25pinový konektor D-subminiature, ačkoli povinný je až od revize D. Je to proto, že naprostá většina zařízení ve skutečnosti nepotřebuje všech těchto standardem specifikovaných 20 signálů a 9pinová připojení RS-232 jsou mnohem levnější a zabírají velmi málo místa. Kompaktnější a levnější. Tento 9pinový konektor RS-232 je широко používán u osobních počítačů a podobných zařízení.

DB25 konektory

Stojí za zmínku, že ne každý 25pinový konektor D-sub má rozhraní vyhovující normě RS-232-C. Někteří výrobci počítačů volí na určitých pinech zapojení portu COM ve svém PC nestandardní signály a napětí. Například u původního IBM PC byl zásuvkový konektor D-sub použit pro paralelní tiskárnový port Centronics.

25pinový sériový pinout:

DB25 pinout scheme

Pin 1: GND − Zemnění stínění.

Pin 2: TxD → Vysílaná data. Přenáší data z datového terminálu do datového zařízení.

Pin 3: RxD ← Přijímaná data. Přenáší data z datového zařízení do datového terminálu.

Pin 4: RTS → Žádost o vysílání. Datový terminál signalizuje datovému zařízení, aby se připravilo na přenos dat.

Pin 5: CTS ← Připraveno k vysílání. Datové zařízení signalizuje datovému terminálu, že je připraveno k příjmu dat.

Pin 6: DSR ← Datové zařízení připraveno. DCE je připraveno přijímat a odesílat data.

Pin 7: GND − Systémové zemnění. Referenční bod nulového napětí.

Pin 8: CD ← Detekce nosné. Datové zařízení signalizuje datovému terminálu detekovanou nosnou jiného zařízení.

Pin 9: Rezervováno

Pin 10: Rezervováno

Pin 11: STF → Volba vysílacího kanálu.

Pin 12: S.CD ← Sekundární detekce nosné.

Pin 13: S.CTS ← Sekundární připraveno k vysílání.

Pin 14: S.TXD → Sekundární vysílaná data.

Pin 15: TCK ← Časování prvků přenosového signálu.

Pin 16: S.RXD ← Sekundární přijímaná data.

Pin 17: RCK ← Časování prvků přijímacího signálu.

Pin 18: LL → Ovládání lokální smyčky.

Pin 19: S.RTS → Sekundární žádost o vysílání

Pin 20: DTR → Ovládání vzdálené smyčky.

Pin 22: RI ← Indikátor zvonění. Datové zařízení signalizuje datovému terminálu detekovaný stav zvonění.

Pin 23: DSR → Volič rychlosti datového signálu.

Pin 24: XCK → Časování prvků vysílacího signálu.

Pin 25: TI ← Indikátor testu.

Během asynchronní komunikace jsou RTS i CTS zapnuté po celou dobu relace. Pokud je však DTE připojeno k multipointové lince, data se přenášejí vždy jen z jedné stanice (kvůli sdílení návratového telefonního páru), takže jediným využitím RTS je zapínat a vypínat nosnou modemu. Stanice zvedne RTS, když je připravena vysílat. Modem zapne svou nosnou, počká, až se stabilizuje (obvykle to trvá několik milisekund), a zvedne CTS. Dokud je CTS aktivní, DTE vysílá. Jakmile je přenos dokončen, stanice shodí RTS a modem poté shodí CTS i nosnou.

Všechny hodinové signály na pinech sériového kabelu 15, 17 a 24 v zapojení portu COM jsou určeny pouze pro synchronní komunikaci. Hodiny se extrahují z datového proudu pomocí DSU nebo modemu, případně je DSU extrahuje a odešle do DTE, aby poskytlo stabilní hodinový signál. Je důležité zdůraznit, že přijaté a vysílané hodinové signály nemusí být totožné a mohou mít různé přenosové rychlosti.

9pinový pinout RS-232

Zde je tedy zjednodušená verze zapojení pinů sériového připojení používaného na osobních počítačích: 9pinové zapojení RS-232.

9pinové konektory RS232 samec a samice

Pin 1: DCD ← Detekce nosné

Pin 2: RxD ← Příjem dat

Pin 3: TxD → Přenos dat

Pin 4: DTR → Datový terminál připraven

Pin 5: 0V/COM − 0 V nebo systémová zem

Pin 6: DSR ← Datová sada připravena

Pin 7: RTS → Žádost o odeslání

Pin 8: CTS ← Připraveno k odeslání

Pin 9: RI ← Indikátor zvonění

Signály RS-232

Úrovně napětí, které představují signály zapojení pinů sériového portu RS232 ve vztahu ke společné referenci systému (napájecí/logická zem). Úroveň signálu aktivního stavu (SPACE) je kladná a úroveň signálu klidového stavu (MARK) je záporná vzhledem ke společné referenci. Komunikační protokol musí být specifikován normou RS-232. Navíc má RS-232 více handshake linek pro použití s modemy (ve většině případů).

Rozhraní RS-232 předpokládá, že jak DTE, tak DCE mají podobné elektrické sběrnice se shodnými zeměmi. Je zřejmé, že tento předpoklad může být zcela chybný, pokud jde o dlouhá vedení mezi DTE a DCE.

Maximální napětí naprázdno specifikované standardem RS232 je 25 V, ale běžně jsou úrovně signálu 5 V, 10 V, 12 V a 15 V.

Podle standardu RS-232 jsou všechna data bipolární. U většiny zařízení je stav ON neboli 0 (SPACE) indikován napětím od +3 V do +12 V a stav OFF neboli 1 (MARK) je indikován napětím od -3 V do -12 V. Některá zařízení však nerozpoznají žádné záporné úrovně a pro stav OFF stačí 0 V. A někdy mohou k dosažení stavu ON stačit i nižší napětí. Tím je možné výrazně snížit celkový rozsah pro vysílání/příjem RS-232.

Normální napětí výstupního signálu je od +12 V do -12 V. Také existuje tzv. „mrtvá oblast“ v rozsahu +3 V až -3 V, která je určena k pohlcování šumu na lince. U jiných zapojení pinů sériového portu podobných RS-232 může být tento rozsah odlišný (např. definice V.10 má mrtvou oblast +0,3 V až -0,3 V). Mnoho přijímačů RS-232 dokáže snadno snímat rozdíly 1 V, nebo dokonce i menší.

Specifikace kabelů RS-232

Rozhraní RS232

Norma RS-232 přímo nedefinuje žádné limity délky kabelu, takže hlavním určujícím faktorem je maximální kapacita, kterou snese vyhovující budič (drive) obvodu. Obecným pravidlem je, že kritická délka bude 15 m (nebo asi 300 m za předpokladu, že byly použity pouze kabely s nízkou kapacitou). Upřímně řečeno, pro delší vzdálenosti není standard RS-232 nejlepší volbou pro vysokorychlostní přenos dat na dlouhou vzdálenost.

S vědomím, že ne všichni výrobci zařízení dodržují standard důsledně ve všech detailech, je dobrým zvykem prostudovat dokumentaci a k otestování každého nového spojení použít breakout box. V některých případech může správný kabel pro propojení každé dvojice zařízení pomoci najít jen metoda pokus–omyl.

V souladu se standardem RS-232 musí být zařízení DCE připojeno k DTE prostřednictvím kabelu, který má v každém konektoru shodná čísla pinů (tzv. „přímý kabel“). Jakékoli neshody pohlaví kabelu/konektoru lze snadno vyřešit pomocí gender changerů. Běžně se také používají kabely s 25pinovým konektorem D-sub na jednom konci a 9pinovým konektorem RS-232 na druhém. Jakékoli zařízení s konektory 8P8C je obvykle dodáváno s kabelem, který má DB-9 nebo DB-25. Některá mají pro větší flexibilitu dokonce vyměnitelné konektory.

Pokud není potřeba využít RS-232 na maximum, můžete použít minimální 3vodičové zapojení: vysílání, příjem a zem. Pro jednosměrný tok dat existuje 2vodičová varianta: data a zem. A pro obousměrný přenos dat řízený hardwarem je nejlepší alternativou 5vodičová verze, která je stejná jako 3vodičová, ale s přidanými vodiči RTS a CTS.

Diagram toku dat RS-232

Podle standardu RS-232 lze data přenášet v mnoha variantách. Nejběžnější je však odesílání paketů, které zahrnují 7–8bitové slovo a startovací, stop a paritní bity. Jak můžete vidět na níže uvedeném diagramu, nejprve přichází startovací bit (aktivní nízká úroveň, +3 V až +15 V), poté datové bity, následované paritním bitem (pokud to vyžaduje protokol), a nakonec stop bit (používá se k nastavení logické vysoké úrovně, -3 V až -15 V).

Schéma toku dat RS232

Vztah mezi RS232 a ostatními standardy

Porty kompatibilní s RS-232 nemusí nutně fungovat s několika dalšími standardy sériové signalizace, jako jsou RS-422, RS-423, RS-449, RS-422, 423, RS-485 a podobně. U přijímačů GPS a hloubkoměrů používajících úroveň TTL blízkou napětí +5 a 0 se úroveň „mark“ přesouvá do nedefinované oblasti standardu. Abyste mohli používat standard RS-232 v takovémto prostředí, budete potřebovat proudový převodník.

Jak spolu souvisejí:

  • RS-422 má podobnou rychlost jako RS-232, ale liší se v signalizaci
  • RS-423 má stejnou rychlost, ale bez vyvážené signalizace
  • RS-449 vyřazen


MIL-STD-188 je podobný RS-232, ale má lepší kontrolu doby náběhu a lepší impedanci. Přemýšlíte, že se zbavíte svého zařízení RS-232? Ne tak rychle! Jak vidíte, tento sériový protokol nadále vzdoruje všem tvrzením, že byl zcela nahrazen USB. I když moderní komunikační systémy vyžadují sofistikovanější systém, jako je USB, budeme nadále používat standardní sériové porty.

Aplikace třetích stran si vedly dobře při vylepšování způsobu, jakým pracujeme se sériovým portem RS-232. Příkladem je konektor RS232 na Ethernet vyvinutý společností Electronic Team. Zajímavé scénáře použití najdete v Uživatelské příručce.

Moderní případy použití sériového portu

Sériové porty možná nejsou nijak oslnivé, ale stále patří mezi nejspolehlivější a nejrozšířenější komunikační metody v elektronice a IT.

Ať už pracujete s průmyslovými systémy, vestavěnými zařízeními nebo síťovým hardwarem, porozumění zapojení pinů sériového portu je stále cennou dovedností.

Sériové porty se vyvinuly daleko za hranice starších počítačů.

1. USB-na-sériovou komunikaci

Adaptéry umožňují moderním notebookům snadno se připojit k sériovým zařízením.

2. Virtuální sériové porty

Ovladač virtuálního sériového portu dokáže emulovat porty COM pro testování a vzdálenou komunikaci.

  • Užitečné v IoT a cloudově propojených systémech
  • Umožňuje sdílení portů přes sítě

3. Vestavěný vývoj

Sériový port je stále primárním ladicím rozhraním pro:

  • Mikrokontroléry
  • IoT zařízení
  • Vývoj firmwaru

4. Konfigurace síťového zařízení

Mnoho podnikových směrovačů a přepínačů stále spoléhá na přístup přes sériovou konzoli.

Často kladené otázky

RS (doporučený standard) byl vyvinut asociací Electronic Industries Association již v 60. letech, aby usnadnil komunikaci mezi modemem a počítačovými terminály.

Většina laboratoří průmyslové automatizace a geodetických laboratoří i nadále používá technologii sériového portu navzdory jejím omezením. Znovuzavedení konektoru DB-9M na osobním počítači Tecra společností Toshiba dokazuje, že tyto standardy tu prozatím zůstanou. Navzdory svým rozdílům podporují standardy USB i RS-232 většinu softwarových programů v hlavních operačních systémech.