Pinout dan Spesifikasi RS232

Apa itu Protokol Komunikasi Serial RS232?

RS-232 adalah standar yang diperkenalkan pada awal tahun 60-an untuk transmisi data serial dan masih banyak digunakan terutama karena serbaguna, mudah dioperasikan dan dipelihara, mudah diakses, serta didukung secara luas. Standar ini tidak hanya mendefinisikan karakteristik sinyal listrik, seperti laju transmisi sinyal, level tegangan, panjang kabel, pengaturan waktu dan perilaku hubung singkat, tetapi juga banyak hal lainnya, termasuk karakteristik mekanis antarmuka, konektor, dan pinout.

Menurut standar RS-232, semua data ditransmisikan dalam rangkaian bit berbasis waktu. Untuk PC, konfigurasi yang paling umum adalah tautan asinkron yang mengirim paket 7-bit atau 8-bit. Namun, standar ini juga mendukung transmisi sinkron.

Contoh Transmisi RS232

Dengan segala kelebihannya, RS-232 memiliki beberapa keterbatasan serius dalam jangkauan dan kinerja throughput data, sehingga cakupan utama penerapannya adalah peralatan industri, jaringan, dan peralatan laboratorium.

Spesifikasi utama untuk RS-232

Mode operasi: single-ended
Panjang kabel maks.: 15,24 meter (50 ft)
Throughput data maks.: 20 kbps
Tegangan keluaran driver maks.: +/-25V
Laju slew maks.: 30V/uS
Arus driver maks. dalam keadaan High Z: +/-6mA @ +/-2v (daya mati)
Impedansi beban driver: 3000-7000 Ohm
Level sinyal keluaran driver: +/-5V hingga +/-15V (berbeban) atau +/-25V (tanpa beban)
Resistansi input receiver: 3000-7000 Ohm
Rentang tegangan input receiver: +/-15V
Sensitivitas input receiver: +/-3V
Jumlah total Driver dan Receiver pada satu jalur: 1 driver dan 1 receiver

Keterbatasan Standar RS232

Apa saja masalah yang diketahui pada port serial RS-232? Penggunaan port COM standar memiliki banyak keterbatasan yang harus Anda hadapi. Berikut adalah keterbatasan yang jelas dari standar ini:

  • Peningkatan konsumsi daya karena ayunan tegangan yang besar merupakan komplikasi besar untuk desain catu daya.
  • Banyak perangkat tidak menggunakan jalur handshake untuk kontrol aliran sehingga membuat RS-232 tidak andal.
  • Meskipun masalah koneksi multi-drop telah diatasi dengan alternatif yang lebih andal, hal itu tetap tidak mengimbangi keterbatasan kompatibilitas dan kecepatan dari port RS232.
  • Kebutuhan akan null modem atau kabel crossover setiap kali menghubungkan periferal ke komputer.
  • RS-232 tidak menyelesaikan masalah yang ditimbulkan oleh pensinyalan single-ended.

Konektor RS-232

Perangkat RS-232 dapat berupa Peralatan Terminasi Sirkuit (DCE) atau Peralatan Terminal Data (DTE) tergantung pada kabel mana yang digunakan untuk mengirim dan menerima setiap sinyal.

Peralatan Komunikasi Data (DCE)

Sesuai dengan standar RS-232, DCE diperuntukkan bagi konektor betina, dan DTE untuk konektor jantan. Namun, ada perangkat dengan berbagai macam kombinasi jenis kelamin konektor/definisi pin. Misalnya, sebuah terminal yang memiliki konektor betina bawaan untuk digunakan dengan kabel yang memiliki konektor jantan di masing-masing ujungnya sepenuhnya memenuhi standar RS-232.

Hingga revisi C, standar merekomendasikan penggunaan konektor D-subminiature 25-pin, meskipun itu wajib hanya mulai revisi D. Itu karena sebagian besar perangkat sebenarnya tidak memerlukan semua 20 sinyal yang ditentukan standar tersebut, dan koneksi RS-232 9-pin jauh lebih murah serta memakan ruang yang sangat sedikit. Lebih ringkas, dan lebih murah. Konektor RS-232 9-pin ini banyak digunakan untuk komputer pribadi dan gawai serupa.

Konektor DB25

Perlu dicatat bahwa tidak setiap konektor D-sub 25-pin memiliki antarmuka yang sesuai dengan RS-232-C. Beberapa produsen PC memilih sinyal dan tegangan non-standar pada pin tertentu dari pinout port COM PC mereka. Pada IBM PC asli, misalnya, konektor D-sub betina digunakan untuk port printer paralel Centronics.

Pinout serial 25-pin:

DB25 pinout scheme

Pin 1: GND − Ground Pelindung.

Pin 2: TxD → Data Terkirim. Membawa data dari Terminal Data ke Data Set.

Pin 3: RxD ← Data Diterima. Membawa data dari Data Set ke Terminal Data.

Pin 4: RTS → Permintaan untuk Mengirim. Terminal Data memberi sinyal ke Data Set untuk bersiap melakukan transmisi data.

Pin 5: CTS ← Siap untuk Mengirim. Data Set memberi sinyal ke Terminal Data bahwa perangkat siap menerima data.

Pin 6: DSR ← Data Set Siap. DCE siap menerima dan mengirim data.

Pin 7: GND − Ground Sistem. Referensi tegangan nol.

Pin 8: CD ← Deteksi Carrier. Data Set memberi sinyal ke Terminal Data tentang carrier yang terdeteksi dari perangkat lain.

Pin 9: Dicadangkan

Pin 10: Dicadangkan

Pin 11: STF → Pilih Kanal Transmisi.

Pin 12: S.CD ← Deteksi Carrier Sekunder.

Pin 13: S.CTS ← Siap untuk Mengirim Sekunder.

Pin 14: S.TXD → Data Terkirim Sekunder.

Pin 15: TCK ← Pengaturan Waktu Elemen Sinyal Transmisi.

Pin 16: S.RXD ← Data Diterima Sekunder.

Pin 17: RCK ← Pengaturan Waktu Elemen Sinyal Penerima.

Pin 18: LL → Kontrol Loop Lokal.

Pin 19: S.RTS → Permintaan untuk Mengirim Sekunder

Pin 20: DTR → Kontrol Loop Jarak Jauh Da.

Pin 22: RI ← Indikator Dering. Data Set memberi sinyal ke Terminal Data tentang kondisi dering yang terdeteksi.

Pin 23: DSR → Pemilih Laju Sinyal Data.

Pin 24: XCK → Pengaturan Waktu Elemen Sinyal Transmisi.

Pin 25: TI ← Indikator Uji.

Selama komunikasi asinkron, baik RTS maupun CTS menyala sepanjang sesi. Namun, jika DTE terhubung ke jalur multipoint, data ditransmisikan oleh satu stasiun pada satu waktu (karena penggunaan bersama pasangan telepon balik), jadi satu-satunya kegunaan RTS adalah untuk menyalakan dan mematikan carrier modem. Sebuah stasiun menaikkan RTS ketika siap mentransmisikan. Modem menyalakan carrier-nya, menunggu hingga stabil (biasanya memerlukan beberapa milidetik), dan menaikkan CTS. Selama CTS aktif, DTE mentransmisikan. Setelah transmisi selesai, stasiun menurunkan RTS dan kemudian modem menurunkan CTS dan carrier.

Semua sinyal clock pada pin 15, 17, dan 24 kabel serial dari pinout port COM hanya untuk komunikasi sinkron. Clock diekstrak dari aliran data oleh DSU atau modem atau diekstrak oleh DSU dan dikirim ke DTE untuk menyediakan sinyal clock yang stabil. Penting untuk ditekankan bahwa sinyal clock yang diterima dan yang ditransmisikan tidak harus identik dan dapat memiliki baud rate yang berbeda.

Pinout RS-232 9 pin

Jadi, berikut adalah versi yang disederhanakan dari pinout koneksi serial yang digunakan pada komputer pribadi: pinout RS-232 9 pin.

Konektor 9-pin RS232 jantan dan betina

Pin 1: DCD ← Deteksi Pembawa Data

Pin 2: RxD ← Terima Data

Pin 3: TxD → Kirim Data

Pin 4: DTR → Terminal Data Siap

Pin 5: 0V/COM − 0V atau Ground Sistem

Pin 6: DSR ← Set Data Siap

Pin 7: RTS → Permintaan untuk Mengirim

Pin 8: CTS ← Siap untuk Mengirim

Pin 9: RI ← Indikator Dering

Sinyal RS-232

Tingkat tegangan yang merepresentasikan sinyal pada pinout port serial RS232 terhadap common sistem (ground daya/logika). Tingkat sinyal pada keadaan aktif (SPACE) bernilai positif dan tingkat sinyal pada keadaan idle (MARK) bernilai negatif terhadap common. Protokol komunikasi harus ditentukan oleh RS-232. Selain itu, RS-232 memiliki beberapa jalur handshaking untuk digunakan dengan modem (dalam sebagian besar kasus).

Antarmuka RS-232 mengasumsikan bahwa baik DTE maupun DCE memiliki bus listrik yang serupa dengan ground yang identik. Jelas, asumsi ini bisa sepenuhnya salah ketika menyangkut jalur panjang antara DTE dan DCE.

Tegangan maksimum open-circuit yang ditentukan oleh standar RS232 adalah 25 V, tetapi biasanya tingkat sinyal adalah 5 V, 10 V, 12 V, dan 15 V.

Menurut standar RS-232, semua data bersifat bipolar. Untuk sebagian besar peralatan, kondisi ON atau keadaan 0 (SPACE) ditunjukkan oleh tegangan dari +3 V hingga +12 V dan kondisi OFF atau keadaan 1 (MARK) ditunjukkan oleh tegangan dari -3 V hingga -12 V. Namun, beberapa perangkat tidak mengenali level negatif apa pun dan 0 V sudah cukup untuk keadaan OFF. Dan terkadang tegangan yang lebih kecil sudah cukup untuk mencapai keadaan ON. Dengan demikian, dimungkinkan untuk mengurangi secara signifikan rentang keseluruhan untuk transmisi/penerimaan RS-232.

Tegangan normal untuk sinyal keluaran adalah dari +12 V hingga -12 V. Selain itu, ada yang disebut “dead area” dalam rentang +3 V hingga -3 V yang dimaksudkan untuk menyerap noise pada jalur. Pada pinout port serial lain yang mirip RS-232 rentang ini bisa berbeda (mis. definisi V.10 memiliki dead area +0.3 V hingga -0.3 V). Banyak sekali penerima RS-232 dapat dengan mudah mendeteksi diferensial 1 V, atau bahkan kurang.

Spesifikasi kabel RS-232

Antarmuka RS232

Tidak ada batas panjang kabel yang didefinisikan secara langsung oleh standar RS-232, sehingga faktor penentu utamanya adalah kapasitansi maksimum yang dapat ditoleransi oleh rangkaian penggerak yang patuh. Sebagai aturan umum, panjang kritisnya adalah 15 m (atau sekitar 300 m asalkan hanya kabel berkapasitansi rendah yang digunakan). Terus terang saja, untuk jarak yang lebih jauh, standar RS-232 bukanlah opsi terbaik untuk transfer data berkecepatan tinggi jarak jauh.

Dengan mengingat bahwa tidak semua produsen perangkat mempertahankan standar secara konsisten, praktik yang baik adalah mempelajari dokumentasinya dan menggunakan breakout box untuk menguji setiap koneksi baru. Dalam beberapa kasus, hanya metode coba-coba yang dapat membantu menemukan kabel yang tepat untuk menghubungkan setiap pasangan perangkat.

Sesuai dengan standar RS-232, perangkat DCE harus dihubungkan ke DTE melalui kabel yang memiliki nomor pin yang identik di setiap konektor (dikenal sebagai “kabel lurus”). Ketidakcocokan gender kabel/konektor dapat dengan mudah diperbaiki dengan gender changer. Selain itu, yang umum digunakan adalah kabel dengan konektor D-sub 25-pin di satu ujung dan konektor RS-232 9-pin di ujung lainnya. Peralatan apa pun dengan konektor 8P8C biasanya disertai kabel yang memiliki DB-9 atau DB-25. Beberapa bahkan memiliki konektor yang dapat dipertukarkan untuk fleksibilitas tambahan.

Jika tidak perlu memanfaatkan RS-232 hingga kapasitasnya, Anda dapat menggunakan koneksi minimal 3-kawat: transmit, receive, dan ground. Untuk aliran data satu arah, ada opsi 2-kawat: data dan ground. Dan untuk transmisi data dua arah yang dikendalikan perangkat keras, alternatif terbaik adalah versi 5-kawat, yaitu sama seperti 3-kawat tetapi dengan penambahan jalur RTS dan CTS.

Diagram alur data RS-232

Menurut standar RS-232, data dapat ditransmisikan dalam banyak variasi. Namun, yang paling umum adalah mengirim paket yang mencakup kata 7-8 bit, serta bit start, stop, dan parity. Seperti yang dapat Anda lihat pada diagram di bawah ini, pertama adalah bit start (aktif rendah, +3 V hingga +15 V), kemudian bit data, diikuti oleh bit parity (jika diwajibkan oleh protokol), dan terakhir bit stop (digunakan untuk mengembalikan logika tinggi, -3 V hingga -15 V).

Diagram alir data RS232

Hubungan antara RS232 dan standar lainnya

Port yang kompatibel dengan RS-232 mungkin tidak selalu dapat beroperasi dengan beberapa standar pensinyalan serial lainnya seperti RS-422, RS-423, RS-449, RS-422, 423, RS-485 dan sebagainya. Untuk penerima GPS dan pengukur kedalaman yang menggunakan level TTL mendekati tegangan +5 dan 0, level mark bergeser ke area standar yang tidak terdefinisi. Anda akan memerlukan penerjemah arus untuk menggunakan standar RS-232 dalam lingkungan seperti ini.

Bagaimana keterkaitannya:

  • RS-422 memiliki kecepatan yang mirip dengan RS-232 tetapi berbeda dalam pensinyalan
  • Kecepatan RS-423 sama tanpa pensinyalan seimbang
  • Rs-449 dihentikan


MIL-STD-188 mirip dengan RS-232, tetapi memiliki kontrol waktu naik yang sangat baik dengan impedansi yang lebih baik. Berpikir untuk meninggalkan perangkat RS-232 Anda? Jangan terlalu cepat! Seperti yang dapat Anda lihat, protokol serial ini terus menentang semua klaim bahwa protokol ini telah sepenuhnya digantikan oleh USB. Meskipun sistem komunikasi modern memerlukan sistem yang lebih canggih seperti USB, kita akan terus menggunakan port serial standar.

Aplikasi pihak ketiga telah berhasil meningkatkan cara kita bekerja dengan port serial RS-232. Contohnya adalah Konektor RS232 ke Ethernet yang dikembangkan oleh Electronic Team. Anda dapat menemukan skenario penggunaan yang menarik di Panduan Pengguna.

Kasus penggunaan port serial modern

Port serial mungkin tidak mencolok, tetapi tetap menjadi salah satu metode komunikasi yang paling andal dan paling banyak digunakan dalam elektronika dan TI.

Baik Anda bekerja dengan sistem industri, perangkat tertanam, maupun perangkat keras jaringan, memahami pinout port serial tetap merupakan keterampilan yang berharga.

Port serial telah berevolusi melampaui PC lama.

1. Komunikasi USB-ke-Serial

Adaptor memungkinkan laptop modern terhubung ke perangkat serial dengan mudah.

2. Port Serial Virtual

Virtual Serial Port Driver dapat mengemulasikan port COM untuk pengujian dan komunikasi jarak jauh.

  • Berguna untuk IoT dan sistem yang terhubung ke cloud
  • Memungkinkan berbagi port melalui jaringan

3. Pengembangan Embedded

Serial masih merupakan antarmuka debugging utama untuk:

  • Mikrokontroler
  • Perangkat IoT
  • Pengembangan firmware

4. Konfigurasi Perangkat Jaringan

Banyak router dan switch perusahaan masih bergantung pada akses konsol serial.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

RS (recommended standard) dikembangkan oleh Electronic Industries Association pada tahun 60-an untuk memfasilitasi komunikasi antara modem dan terminal komputer.

Sebagian besar laboratorium otomasi industri dan survei terus menggunakan teknologi port serial meskipun memiliki keterbatasan. Diperkenalkannya kembali konektor DB-9M pada komputer pribadi Tecra oleh Toshiba membuktikan bahwa standar-standar ini untuk saat ini masih akan tetap digunakan. Terlepas dari perbedaannya, baik standar USB maupun RS-232 mendukung sebagian besar program perangkat lunak pada sistem operasi utama.