RS232 pinout og spesifikasjonar

avatar
Skreve av
Oppdatert den: May 18, 2026
Tid å lese: 11 minuttar
Innhaldsliste

Kva er RS232-seriekommunikasjonsprotokollen?

RS-232 er ein standard som vart introdusert tidleg på 60-talet for seriell datatransmisjon og er framleis mykje i bruk, hovudsakleg fordi han er fleirbruks, enkel å bruke og vedlikehalde, tilgjengeleg og breitt støtta. Han definerer ikkje berre eigenskapar ved elektriske signal, som signaloverføringsrate, spenningsnivå, kabellengd, tidsstyring og åtferd ved kortslutning, men mange andre ting òg, inkludert dei mekaniske eigenskapane til grensesnittet, kontaktar og pinout.

I følgje RS-232-standarden vert alle data overførte i ei tidsrekkje av bit. For PC er den vanlegaste konfigurasjonen ei asynkron lenkje som sender 7-bit- eller 8-bit-pakkar. Denne standarden støttar likevel synkron overføring òg.

RS232-overføringseksempel

Med alle sine fordeler har RS-232 nokre alvorlege avgrensingar når det gjeld rekkevidde og yting for datagjennomstrøyming, så hovudbruksområdet er industrielt utstyr, nettverk og laboratorieutstyr.

Hovudspesifikasjonar for RS-232

Driftsmodus: enkelt-enda
Maks. kabellengd: 15,24 meter (50 fot)
Maks. datagjennomstrøyming: 20 kbps
Maks. utgangsspenning frå drivaren: +/-25V
Maks. slew rate: 30V/uS
Maks. drivarstraum i High Z-tilstand: +/-6mA @ +/-2v (avslått)
Lastimpedans for drivar: 3000-7000 Ohm
Utgangssignalnivå for drivar: +/-5V til +/-15V (lasta) eller +/-25V (ulasta)
Inngangsmotstand for mottakar: 3000-7000 Ohm
Inngangsspenningsområde for mottakar: +/-15V
Inngangsfølsemd for mottakar: +/-3V
Totalt tal på drivarar og mottakarar på éi linje: 1 drivar og 1 mottakar

RS232 Standardavgrensingar

Kva er dei kjende problema med RS-232-serieporten? Bruk av standard COM-porten kjem med ei rekkje avgrensingar som du må handtere. Her er dei openberre avgrensingane ved standarden:

  • Auka straumforbruk på grunn av stort spenningssving er ei stor utfordring for utforminga av straumforsyninga.
  • Mange einingar brukar ikkje handshakelinjene til flytkontroll, noko som gjer RS-232 upåliteleg.
  • Sjølv om problemet med multi-drop-tilkopling er adressert med meir pålitelege alternativ, kompenserer det framleis ikkje for kompatibilitets- og fartsavgrensingane til RS232-porten.
  • Behovet for ein nullmodem- eller kryssekabel når ein koplar ei periferieining til ein datamaskin.
  • RS-232 løyser ikkje problemet som enkeltenda signalering medfører.

RS-232-kontaktar

Ei RS-232-eining er anten som kretsavsluttande utstyr (DCE) eller som dataterminalutstyr (DTE), avhengig av kva leidningar som blir brukte til å sende og ta imot kvart signal.

Data Communications Equipment (DCE)

I samsvar med RS-232-standarden er DCE meint for ho-kontaktar, og DTE er for han-kontaktar. Det finst likevel einingar med alle slags kombinasjonar av kontaktkjønn/pinndefinisjonar. Til dømes oppfyller ein terminal som har innebygde ho-kontaktar og kjem med ein kabel som har ein han-kontakt i kvar ende fullt ut RS-232-standarden.

Fram til revisjon C tilrår standarden å bruke D-subminiatur 25-pins kontakt, sjølv om det først er obligatorisk frå og med revisjon D. Det er fordi dei aller fleste einingar eigentleg ikkje treng alle dei 20 signala som er spesifiserte i standarden, og RS-232 9-pins tilkoplingar er mykje billegare og tek opp svært lite plass. Meir kompakt og rimelegare. Denne 9-pins RS-232-kontakten er mykje brukt for personlege datamaskiner og liknande duppedittar.

DB25-kontakter

Det er verdt å merke seg at ikkje kvar 25-pins D-sub-kontakt har eit RS-232-C-kompatibelt grensesnitt. Nokre PC-produsentar vel ikkje-standard signal og spenningar på visse pinnar i pinout-en til PC COM-porten deira. På den originale IBM PC-en, til dømes, vart den hunlege D-sub-kontakten brukt til den parallelle Centronics-skrivarporten.

25-pins seriell pinout:

DB25 pinout scheme

Pin 1: GND − Skjermjord.

Pin 2: TxD → Sendte data. Ber data frå dataterminalen til datasetet.

Pin 3: RxD ← Mottekne data. Ber data frå datasetet til dataterminalen.

Pin 4: RTS → Førespurnad om å sende. Dataterminalen signaliserer til datasetet at det skal førebu seg på dataoverføring.

Pin 5: CTS ← Klar til å sende. Datasetet signaliserer til dataterminalen at det er klart til å ta imot data.

Pin 6: DSR ← Dataset klart. DCE er klart til å ta imot og sende data.

Pin 7: GND − Systemjord. Referanse for null spenning.

Pin 8: CD ← Bærebølgjedeteksjon. Datasetet signaliserer til dataterminalen om den detekterte bærebølgja frå ei anna eining.

Pin 9: Reservert

Pin 10: Reservert

Pin 11: STF → Vel sendekanal.

Pin 12: S.CD ← Sekundær bærebølgjedeteksjon.

Pin 13: S.CTS ← Sekundær klar til å sende.

Pin 14: S.TXD → Sekundære sendte data.

Pin 15: TCK ← Tidsstyring av overføringssignalelement.

Pin 16: S.RXD ← Sekundære mottekne data.

Pin 17: RCK ← Tidsstyring av mottakarsignalelement.

Pin 18: LL → Lokal sløyfekontroll.

Pin 19: S.RTS → Sekundær førespurnad om å sende

Pin 20: DTR → Da fjernsløyfekontroll.

Pin 22: RI ← Ringjeindikator. Datasetet signaliserer til dataterminalen om ein detektert ringjetilstand.

Pin 23: DSR → Veljar for datasignalrate.

Pin 24: XCK → Tidsstyring av sendesignalelement.

Pin 25: TI ← Testindikator.

Under asynkron kommunikasjon er både RTS og CTS på gjennom heile økta. Men dersom DTE er kopla til ei fleirpunktsline, blir data sende av éin stasjon om gongen (på grunn av deling av returtelefonparet), så den einaste bruken av RTS er å slå modembærebølgja av og på. Ein stasjon hevar RTS når han er klar til å sende. Modemet slår på bærebølgja si, ventar til ho er stabilisert (vanlegvis tek det eit par millisekund), og hevar CTS. Medan CTS er oppe, sender DTE. Når overføringa er ferdig, senkar stasjonen RTS, og deretter senkar modemet både CTS og bærebølgja.

Alle klokkesignala på seriekabelpinnane 15, 17 og 24 i COM-portens pinneoppsett er berre for synkron kommunikasjon. Klokka blir henta ut frå datastraumen av DSU eller modemet, eller DSU hentar ho ut og sender ho til DTE for å gje eit stabilt klokkesignal. Det er viktig å understreke at mottekne og sende klokkesignal ikkje treng å vere identiske og kan ha ulike baudratar.

9 pin RS-232 pinnetilkobling

Så her er en forenkla versjon av pinneoppsettet for seriell tilkopling som blir brukt på personlege datamaskiner: RS-232 9-pins pinneoppsett.

9-pins RS232 hann- og hunnkontakter

Pin 1: DCD ← Berarbølgjedeteksjon

Pin 2: RxD ← Motta data

Pin 3: TxD → Sende data

Pin 4: DTR → Dataterminal klar

Pin 5: 0V/COM − 0V eller systemjord

Pin 6: DSR ← Datasett klar

Pin 7: RTS → Førespurnad om å sende

Pin 8: CTS ← Klar til å sende

Pin 9: RI ← Ringindikator

RS-232-signal

Spenningnivå som representerer signala til RS232-serieport-pinneoppsett i høve til ein felles referanse i systemet (straum-/logikkjord). Signalnivået for aktiv tilstand (SPACE) er positivt, og signalnivået for kviletilstand (MARK) er negativt i høve til felles. Ein kommunikasjonsprotokoll må spesifiserast av RS-232. I tillegg har RS-232 fleire handrystingslinjer å bruke med modem (i dei fleste tilfelle).

RS-232-grensesnittet føreset at både DTE og DCE har like elektriske bussar med identiske jordpunkt. Openbert kan denne føresetnaden vere heilt feil når det gjeld dei lange linjene mellom DTE og DCE.

Maksimal open-krins-spenning som er spesifisert av RS232-standarden, er 25 V, men vanlegvis er signalnivåa 5 V, 10 V, 12 V og 15 V.

I følgje RS-232-standarden er alle data bipolare. For det meste av utstyr blir ein PÅ- eller 0-tilstand (SPACE) indikert av spenning frå +3 V til +12 V, og ein AV- eller 1-tilstand (MARK) blir indikert av spenning frå -3 V til -12 V. Likevel kjenner nokre einingar ikkje att negative nivå, og 0 V er nok for AV-tilstanden. Og somme tider kan mindre spenningar vere nok til å oppnå PÅ-tilstanden. Dermed er det mogleg å redusere det totale området for RS-232 sending/mottak betydeleg.

Normal spenning for utgangssignalet er frå +12 V til -12 V. Det finst òg eit såkalla «daudt område» i området +3 V til -3 V, som er meint for absorpsjon av linjestøy. I andre serieport-pinneoppsett som liknar på RS-232, kan dette området vere annleis (t.d. har V.10-definisjonen eit daudt område på +0,3 V til -0,3 V). Svært mange RS-232-mottakarar kan lett registrere differansar på 1 V, eller endå mindre.

RS-232-kabelspesifikasjonar

RS232-grensesnitt

Det finst ingen kabellengdegrenser definerte direkte av RS-232-standarden, så den viktigaste avgjerande faktoren er den maksimale kapasitansen som blir tolerert av ein samsvarande drivkrets. Som ei generell tommelfingerregel vil den kritiske lengda vere 15 m (eller om lag 300 m dersom berre lågkapasitanskablar blei brukte). For å seie det rett ut: For lengre avstandar er ikkje RS-232-standarden det beste alternativet for høgfarts, langdistanse dataoverføring.

Med tanke på at ikkje alle einingsprodusentar held seg til standarden heile vegen, er det god praksis å setje seg inn i dokumentasjonen og å bruke ein breakout-boks for å teste kvar nye tilkopling. I nokre tilfelle kan berre prøving og feiling hjelpe med å finne den rette kabelen for å kople saman kvart par av einingar.

I samsvar med RS-232-standarden må ei DCE-eining koplast til ei DTE gjennom kabelen som har identiske pinnummer i kvar kontakt (kjend som «rett kabel»). Eventuelle kjønns-mismatchar mellom kabel/kontakt kan enkelt rettast med kjønnsbytarar. Det er òg vanleg med kablar med ein 25-pins D-sub-kontakt i den eine enden og ein RS-232 9-pins kontakt i den andre. Alt utstyr med 8P8C-kontaktar blir vanlegvis levert med ein kabel som har ein DB-9 eller ein DB-25. Nokre har til og med utskiftbare kontaktar for ekstra fleksibilitet.

Viss det ikkje er behov for å utnytte RS-232 til kapasiteten, kan du bruke ei minimal 3-tråds tilkopling: send, ta imot og jord. For einveg dataflyt finst det eit 2-tråds alternativ: data og jord. Og for toveg maskinvarekontrollert dataoverføring er det beste alternativet ein 5-tråds versjon, som er den same som 3-tråds men med RTS- og CTS-linjene lagde til.

RS-232-dataflytdiagram

I følgje RS-232-standarden kan data overførast i mange variantar. Den vanlegaste er likevel å sende pakkar som inkluderer eit 7–8-bits ord, og start-, stopp- og paritetsbitar. Som du kan sjå på diagrammet nedanfor, kjem først startbiten (aktiv låg, +3 V til +15 V), deretter databitar, følgd av paritetsbiten (om protokollen krev det), og til slutt stoppbiten (brukt til å setje logikken høg, -3 V til -15 V).

RS232 dataflytdiagram

Forholdet mellom RS232 og andre standarder

RS-232-kompatible portar fungerer ikkje nødvendigvis med fleire andre serielle signalstandardar som RS-422, RS-423, RS-449, RS-422, 423, RS-485 og så vidare. For GPS-mottakarar og djupnemålarar som brukar eit TTL-nivå nær +5 og 0 volt, flyttar mark-nivået seg til eit udefinert område i standarden. Du vil trenge ein straumomsetjar for å bruke RS-232-standarden i eit slikt miljø.

Korleis dei heng saman:

  • RS-422 har liknande hastigheit som RS-232, men skil seg i signalering
  • RS-423-hastigheita er den same utan balansert signalering
  • RS-449 avvikla


MIL-STD-188 liknar RS-232, men har svært god kontroll på stigetid med betre impedans. Vurderer du å kvitte deg med RS-232-eininga di? Ikkje så fort! Som du kan sjå, held denne serielle protokollen fram med å motbevise alle påstandar om at han er fullstendig erstatta av USB. Sjølv om moderne kommunikasjonssystem krev eit meir sofistikert system som USB, kjem vi til å halde fram med å bruke dei standard serielle portane.

Tredjepartsapplikasjonar har gjort ein god jobb med å forbetre måten vi arbeider med RS-232-seriellporten på. Eit døme er RS232 til Ethernet Connector utvikla av Electronic Team. Du kan finne interessante bruksscenario i brukarrettleiinga.

Moderne bruksområde for serieport

Serielle portar er kanskje ikkje flashy, men dei er framleis ein av dei mest pålitelege og mest brukte kommunikasjonsmetodane innan elektronikk og IT.

Enten du jobbar med industrielle system, innebygde einingar eller nettverksmaskinvare, er det framleis ein verdifull ferdigheit å forstå pinout for serielle portar.

Serielle portar har utvikla seg utover eldre PC-ar.

1. USB-til-seriell kommunikasjon

Adaptere gjer at moderne berbare datamaskiner enkelt kan koplast til serielle einingar.

2. Virtuelle serieportar

Virtual Serial Port Driver kan emulere COM-portar for testing og fjernkommunikasjon.

  • Nyttig i IoT- og skytilkopla system
  • Mogleggjer portdeling over nettverk

3. Innebygd utvikling

Serial er framleis det primære feilsøkingsgrensesnittet for:

  • Mikrokontrollerar
  • IoT-einingar
  • Fastvareutvikling

4. Konfigurering av nettverkseining

Mange bedriftsrutere og -svitsjar er framleis avhengige av seriell konsolltilgang.

Ofte stilte spørsmål

RS (anbefalt standard) ble utvikla av Electronic Industries Association på 60-talet for å leggje til rette for kommunikasjon mellom eit modem og dataterminalar.

Dei fleste laboratorier innan industriell automasjon og landmåling held fram med å bruke serielle portar trass i avgrensingane. Reintroduksjonen av DB-9M-kontakten på Tecra-persondatamaskina frå Toshiba viser at desse standardane er komne for å bli, i alle fall for no. Trass i forskjellane sine støttar både USB- og RS-232-standardane dei fleste programvareprogramma i dei viktigaste operativsystema.