RS-232 テストガイド

ご存じのように、実験用機器、産業用コントローラー、信号処理に使用されるAV機器など、多くの特殊装置はシリアルインターフェースを通じてデータ通信を行います。シリアル機器ネットワークで発生する問題を特定・解決するには、保守担当者にとって専用のツールが必要不可欠です。

この記事では、高度なソリューションとともに、最も簡単かつ効率的なシリアルポート通信のテスト方法をご紹介します。

専用ソフトでCOMポートをテストする

優れたシリアルポートテストツールを使用すれば、シリアルネットワーク内で発生している問題をリアルタイムで可視化でき、原因を素早く突き止めて最小限の労力と時間で解決できます。

COMポートの動作を分析する方法

システムのシリアルインターフェースの動作を記録・分析したい場合は、以下の手順に従ってください。アプリをダウンロードし、PCにインストール後起動します。その後、以下の手順でモニタリングセッションを開始します:

1. メインメニューから [Session] > [New session] を選択。または、メインツールバーの「New」ボタンをクリック、あるいはショートカット [Ctrl + N] を使用します。
2. 「New monitoring session」画面が表示されます。
3. ここで、キャプチャしたシリアルデータの表示方法を選択します。以下の4つの表示モードがあります:
   
   • Table: 記録されたIRPが表形式で表示されます。
   • Line: IRPの詳細がテキスト形式で表示されます。
   • Dump: 送受信データを16進数と文字列で表示します。
   • Terminal: データをASCII文字として表示します。
   
   必要に応じて「Select all」または「Select none」を選択可能です。
   
   
4. すぐに作業を開始したい場合は、「Start monitoring now」を選択してください。必要に応じて新しいウィンドウでモニタリングセッションを開始することも可能です。
   
   
5. 次に「Capture options」でキャプチャ対象イベント（作成／閉じる、読み書き、デバイス制御など）を設定します。
   
   
6. 最後に「Start monitoring」をクリックしてセッションを開始します。

セッションを保存する場合は、「Session → Save session / Save session As」を選択します。

シリアルポートのテストセッションを比較する方法

監視セッションを保存した後、別のセッションと比較することで違いを確認できます。以下の手順で実施します:

1. 新しい監視セッションを開始、または保存済セッションを開きます。
   
   
2. メインメニューから [Session] > [Compare Sessions] を選択します。
3. 比較したいセッションファイルを選択します。
   
   
4. 2つのセッションが並列表示され、比較と分析が容易に行えます。

同じデータをシリアルポートに再送する方法

シリアルネットワークの問題が修正されたか確認したい場合、COMポートとアプリ（またはデバイス）間の通信を再現することで確認可能です。Serial Port Monitor は、以前送信されたデータを同じ内容で指定のCOMポートに再送信し、デバイスやアプリの応答を確認できます。

手順:

1. モニタリングセッションを開始、または開きます。
2. Session > Reproduce を選び、以下のパラメータを設定します:
   
   
   • • Use port – 使用するCOMポートを指定します。
     
   • • Send requests to this port – アプリからCOMポートへデータ送信を有効にします。
     
   • • Respond as a device – デバイスとしてデータ応答を行う場合に使用します。
     
   • • Preserve time intervals – 送信間隔を元ログに準拠させます。
     
   • • Custom IO timeout – Read/Writeのタイムアウト値を指定します。
     
     
3. 「Start」をクリックして通信を再現します。

本ソリューションは、ユーザーに優しいGUIと、高度なフィルタ・検索機能、4つの表示モード、RS232／RS422／RS485などすべてのシリアルインターフェースに対応という、他社製品にはない特長があります。

さらに、キャプチャされたデータをファイルに保存したり、クリップボードにコピーすることも可能です。

Serial Port Tester は、Windows 10（32bit/64bit）を含むすべてのWindows OSで安定動作し、ドライバはすべてデジタル署名済みです。

RS232ポートのループバックテストを実施する方法

ループバックテストとは、信号が送信元に戻るかどうかを確認する診断テストです。シリアルポートが正しく動作しているか確認するために使用されます。この方法により、ポートやノードの故障箇所を特定できます。

RS-232の場合、TXDピンをRXDピンに接続します。RS-422/485の差動通信では、TXD+をRXD+に、TXD-をRXD-に接続します。

ハードウェアフロー制御を含む高度なループバックテストを行う場合は、RS-232ではCTSとRTS、DTRとDSRを接続。RS-422/485ではCTS+とRTS+、CTS-とRTS-を接続します。

一般的なシリアルコネクタ（DE-9）のピン配置は以下の通りです:

ハードウェア制御なしのループバック（図2、3中赤）:

• RS-232ではピン2と3を接続
• RS-422/485ではピン4と8、5と9を接続

ハードウェア制御ありのループバック（図2、3中青）:

• RS-232ではピン4と6（DTR/DSR）、7と8（RTS/CTS）を接続
• RS-422/485ではピン2と3、6と7を接続（差動通信のため両方必須）

DE9コネクタにはピン番号が刻印されています。

HyperTerminalでのループバックテスト

HyperTerminalはPCをターミナルとして機能させ、他のシステムにリモート接続できるソフトウェアです。RS-232やTelnet経由で通信できます。

COMポート経由の通信に対応しているため、HyperTerminalでもループバックテストが可能です。

手順:

1. HyperTerminalで新しい接続を作成し、名前を設定。
2. テストするCOMポートを指定します。
3. フロー制御の種類を選択（Xon/Xoff、ハードウェア、なし）。Xon/Xoffを選択する場合、TXDとRXDの接続だけでOKです。
4. キーボードでメッセージを入力。表示された内容はデバイスからの受信データです。

HyperTerminalはRS232ポートテストの簡単な方法として便利ですが、効率性には欠けます。

また、Windows 7や10ではHyperTerminalは標準搭載されておらず、商用利用には有料版が必要です。

結論

シリアルポートをテスト・トラブルシュートする方法は多数ありますが、本記事では特に実用的で人気の高い手法を解説しました。 中でも、Electronic Team社のSerial Port Tester は、HyperTerminalの代替としてだけでなく、シリアルアプリやハードウェアの開発・デバッグに最適なソリューションです。