26.06.2025 4,304

DB9 -liitin vs. RS232 -protokolla: keskeiset erot, miten ne toimivat yhdessä ja miten valita?

Tämä opas selittää, mitä DB9 -liitin ja RS232 -protokolla ovat, miten ne toimivat ja miksi niitä käytetään usein yhdessä.Se kattaa DB9 -liittimen osat ja toiminnot, RS232 -viestinnän perusteet ja kuinka ne auttavat laitteita puhumaan keskenään.

Luettelo

Kuva 1. DB9 vs. RS232

Mikä on DB9 -liitin?

DB9-liitin on pieni, D-muotoinen pistoke, jota käytetään elektronisten laitteiden kytkemiseen sarjaviestinnässä.Siinä on yhdeksän metallikosketista, jotka on järjestetty kompaktiin muodossa, ja urosversio on nastat ja naaras pistorasioiden avulla.DB9: n metallikotelo auttaa myös vähentämään läheisen elektroniikan signaalihäiriöitä.

Kuva 2. DB9

Jokaisella PIN -koodilla on erityinen rooli sarjaviestinnässä, mukaan lukien tietojen lähettäminen ja vastaanottaminen, virtauksen hallinnan hallinta ja laitteen tila.Liitin voidaan asentaa erilaisiin suuntiin joko suorassa tai suorassa kulmassa, mikä on helppo sopeutua tiukkoihin tiloihin piirilevyillä tai laitteilla.DB9 -liittimiä löytyy yleisesti teollisuuskoneista, vanhoista tietokonejärjestelmistä ja sulautetuista elektroniikasta.

Mikä on RS232 -protokolla?

RS232 on viestintästandardi, jonka avulla laitteet voivat vaihtaa tietoja sarjayhteyksien kautta.Sitä kehitettiin luomaan yhteinen tapa tietokoneille (DTE) ja oheislaitteille, kuten modeemeille (DCE) lähettää ja vastaanottaa tietoja.Protokolla määrittelee signaalien lähettämisen, mitkä jännitetasot edustavat tietoja ja miten liittimet on järjestetty.

RS232 käyttää positiivisia ja negatiivisia jännitetasoja binaaristen tilojen edustamiseen.Logiikka 0 on tyypillisesti välillä +3 V ja +15 V, kun taas logiikka 1 on välillä -3 V ja -15 V.Koska se ei tarvitse jaettua kelloa, se toimii asynkronisesti.Jokainen datapaketti sisältää aloitusbitin, databittien ryhmän (yleensä 7 tai 8), valinnaisen pariteettibittiä perusvirheiden havaitsemiseksi ja yhden tai useamman stop -bittiä varten.

Vain yksi laite voi lähettää ja jokaiselle riville voi vastaanottaa, joten RS232 on paras suoraa, pisteestä pisteeseen.Se sisältää myös ohjauslinjat, kuten RTS, CTS, DSR ja DTR, datan virtauksen hallitsemiseksi.Tätä protokollaa käytetään edelleen laajasti vanhoilla ja teollisuusjärjestelmillä, koska se on helppo toteuttaa ja luotettava hallituissa ympäristöissä.

Kuva 3. Rs232

DB9: n ja RS232: n ominaisuudet

Luokka	DB9 -liitin	RS232 -protokolla
Liitintyyppi	D-subminiatuuri, 9-nastainen (usein kutsutaan DE-9).	Ei itse fyysinen liitin, joka on toteutettu liittimien avulla Kuten DB9.
Nastaluku	9 nasta	9 nasta
Pinta	2,77 mm	Vastaa DB9 -liittimen sävelkorkeutta.
Liittimen leveys	31,8 mm	Riippuen käytetystä DB9: stä tai muusta käyttöliittymäliittimestä.
Ylivoimainen suojaus	Sisäänrakennettu ylijännitesäyttö käyttämällä nopeaa lumivyöryn diodeja; Merkitse ylimääräinen jännite.	Protokolla ei määritä suojaa;luottaa fyysiseen kerrokseen tai liitäntä lisäyksen lieventämiseksi.
Alustan suojaus	Sisältää suojan D-kuoren runko-kentälle.	Ei määritelty protokollassa;luottaa liittimen suunnitteluun, kuten DB9.
Palavuus	Yhteensopiva sekä mies- että naisten vankeudessa satamien kanssa palautuva kiinnityslaitteisto.	Palautuvuus riippuu käytetystä liitintyypistä, ei luontainen RS232.
Rakennus	Sisältää usein metallikilven EMI -tukahduttamiseksi (jopa 85%) ja Karkea misplig-leikkeiden suunnittelu.	Kaapeliluukut, jotka yleensä on valettu peukalokappaleilla;vankka rakennus auttaa pitkäaikaisessa vakaudessa.
Kestävyys	Korkea mekaaninen kestävyys, ylittää muoviset liittimet, kuten RJ45 yli 3 × lisäysjaksoissa.	Itse protokollalla ei ole mekaanista luokitusta;kestävyys riippuu Laitteiden toteutus.
Jännitealue	Ei määritelty DB9: llä, RS232 -protokollan ja Laitteiden suunnittelu.	± 3 V - ± 15 V: n signalointitasot, sietävä sähköinen melu ja EMI.
Nopeus (tiedonsiirto)	Ei määritelty DB9: ssä;Riippuu RS232 -kokoonpanosta.	Tavallinen nopeus jopa 20 kbps;Pienet nopeudet sallivat pidemmän kaapelin pituudet.
EMI -vastus	Korkea vastus metallien suojaamisesta ja maadoitetusta rungosta.	RS232 -jännitetasot ovat kestäviä EMI: tä vastaan, etenkin Teollisuusympäristöt.
Yleiset signaalitapit	PIN 2 = RXD, PIN 3 = TXD (tyypillinen RS232 -käyttö DB9: llä).	Signaaliroolit on määritelty tavanomaisissa RS232 -pinoutissa ja sovitettuna DB9 -kokoonpanoon.

RS232 DB9 Pinout -toiminnot

Alla oleva RS232 -pinout on DB9 -liittimelle, jota käytetään yleisesti sarjaviestinnässä.Jokaisella PIN -koodilla on tietty toiminto, kuten seuraavassa luettelossa on kuvattu.

Kuva 4. RS232 DB9 Pinout -kaavio

• PIN 1: Tietokanto havaitsee (DCD)

Havaitsee, onko modeemi kytketty toimivaan puhelinlinjaan tai operaattorin signaaliin.

• Tappi 2: Vastaanotetut tiedot (RXD)

Kuljettaa liitetystä laitteesta vastaanotettuja tietoja (syöttö DTE: hen).

• Tappi 3: Lähetetään data (TXD)

Kuljettaa liitettyyn laitteeseen lähetettyjä tietoja (tulostus DTE: stä).

• Tappi 4: Dataliittimen valmis (DTR)

Signaalit, että laite on valmis kommunikoimaan.

• Tappi 5: Maa (GND)

Kaikille signaaleille yhteinen maa.

• PIN 6: Tietojoukko valmis (DSR)

Osoittaa, että modeemi on valmis kommunikoimaan.

• Tappi 7: Pyyntö lähetetään (RTS)

Merkitsee pyyntöä tiedonsiirron aloittamisesta.

• Tappi 8: Selvitä lähettää (CTS)

Tunnistaa RT: t ja sallii tiedonsiirron.

• Tappi 9: Renkaan ilmaisin (RI)

Osoittaa saapuvan puhelun modeemissa.

Kuinka DB9 ja RS232 toimivat yhdessä?

Kuinka DB9 -liitin toimii?

Kuva 5. DB9 Työkaavio

DB9 toimii käyttöliittymänä, jonka kautta sarjasignaalit lähetetään ja vastaanotetaan.Jokaisella PIN -koodilla on esimerkiksi määritelty tarkoitus, lähettäminen (TXD), vastaanotto (RXD) tai virtauksen hallinta (RTS, CTS jne.).Kun kaksi laitetta on kytketty, niiden nastat luovat suoria signaalireittejä.Suora kaapelilinkit, jotka vastaavat nastat DTE-DCE-yhteyksille.DTE-to-DTE-asetuksia varten nolla-modem-kaapeli järjestää johdotuksen uudelleen.

RS232 -signaalit kulkevat DB9 -nastajen läpi.Negatiiviset jännitteet edustavat logiikkaa 1, ja positiiviset jännitteet osoittavat logiikan 0. Jaettu maa -nasta pitää signaaliviitteet kohdistettuna.Tietojen yhteenottojen estämiseksi ohjauslinjat osoittavat, kun kukin laite on valmis lähettämään tai vastaanottamaan.

Perustehtävissä voidaan käyttää vain TXD: tä, RXD: tä ja GND: tä.Edistyneemmät asetukset käyttävät kaikkia yhdeksää nastaa selkeän viestinnän ylläpitämiseen.DB9 -liittimet ovat asennettuja pysyvästi tai käytettyjä väliaikaisesti, ja ne ovat edelleen luotettava valinta.

Kuinka RS232 lähettää tietoja?

Kuva 6. RS232 TYÖ KAAVA

RS232 lähettää tietoja hyvin määriteltyä rakennetta käyttämällä.Jokainen tavu on kehitetty aloitusbitti, databitti, valinnainen pariteettibitti ja lopeta bitit.Tämän muodon avulla vastaanottava laite pysyy synkronoituna lähetyksen kanssa jopa ilman jaettua kelloa.

Normaalisti viiva istuu negatiivisella jännitteellä (logiikka 1).Kun tietoja lähetetään, se siirtyy positiiviseen jännitteeseen (aloitusbitti) ja lähettää sitten databittejä vähiten merkittävimpiin.Pysäytysbitti tuo viivan takaisin tyhjäkäynnille.

RS232 toimii hyvin lyhyillä etäisyyksillä, yleensä jopa 50 jalkaa.Se käyttää korkeampia jännitteitä kuin TTL, mikä auttaa vähentämään sähkömelun vaikutusta.Sen nopeus- ja etäisyysrajoitukset tekevät siitä kuitenkin vähemmän sopivan suurille tai nopealle verkolle.

Vaihtoehtoja DB9: lle ja RS232: lle

Vaihtoehdot DB9 -liittimelle

Vaihtoehdot	Kuvaus	Edut	Sovellukset
DB25	Suurempi D-sub-liitin, jolla on 25 nastaa, alun perin käytetty RS-232	Lisää tapit sallivat täydelliset RS-232-signaalit	Vanhat tulostimet, modeemit
RJ45	8p8c -modulaarinen liitin, jota käytetään Ethernetissä ja joskus sarjassa viestintä	Kompakti, laajalti käytetty, helppo puristaa	Cisco Console -satamat, teollisuuslaitteet
USB (tyyppi-A/B/Micro/Type-C)	Universal Serial Bus, jota käytetään nykyaikaisissa sarjayhteydessä	Kuumavaihdettavissa oleva, tukee suurempaa nopeutta, laajalti yhteensopivaa	USB-to-ser-muuntimet, modernit oheislaitteet
Mini-din	Pienempi pyöreä liitin, jota joskus käytetään sarjaportteihin	Kompakti, suojattu yhteys	Näppäimistöt, teollisuuslaitteet
Phoenix -terminaalilohkot	Sarjasignaalien ruuviruuvipohja	Ei juottamista tai puristamista, helppoa kenttäasennusta	Teollisuusjärjestelmät
M12 -liittimet	Karshissa ympäristöissä käytetyt kestävät pyöreät liittimet	Vedenpitävä, tärinänkestävä	Tehdasautomaatio, robotiikka

Vaihtoehdot RS-232-protokollalle

Vaihtoehdot	Keskeiset ominaisuudet	Edut	Sovellukset
RS-485	Differentiaalinen signalointi, tukee Multi-Dropia	Pidempi etäisyys (~ 1200 m), suurempi nopeus, melunkestävä	Teollisuusautomaatio, Modbus -verkot
RS-422	Kuten RS-485, mutta pisteestä pisteeseen	Nopea, pitkän matkan, matalan kohinan	CNC -koneet, tiedonkeruu
USB	Yleinen sarjabussi	Plug-and-play, nopea, massan käyttöönotto	Kulutuselektroniikka, tietokoneet, mobiili
Tölkki (ohjaimen alueverkko)	Multi-Master -bussi reaaliaikaiseen ohjaukseen	Vahva, reaaliaikainen, monisolmu	Autoteollisuus, teollisuusohjaus
Ethernet (TCP/IP)	Verkkoprotokollapaketti RJ45: n yli	Erittäin nopea, skaalautuva, verkotettu	LANS, IoT, PLC, sulautetut järjestelmät
I2C	Sarjaväylä, jossa on osoitettavia laitteita	Yksinkertainen, matala nastamäärä, useita laitteita	Sulautetut järjestelmät, anturit
SPI	Nopea täysidupleksiprotokolla	Nopea, yksinkertainen master-orja viestintä	Mikrokontrollerin oheislaitteet
Bluetooth / Wi-Fi	Langaton sarjatiedot	Ei kaapeleita, etäkäyttöä	Mobiililaitteet, sulautetut langattomat moduulit

Valinta DB9: n ja RS232: n välillä

Vaikka DB9 ja RS232 mainitaan usein yhdessä, ne eivät ole sama asia.RS232 on viestintästandardi tai protokolla, se määrittelee kuinka kaksi laitetta lähettää ja vastaanottaa tietoja sähkösignaaleilla.DB9 puolestaan ​​on eräänlainen liitin, fyysinen laitteisto, jossa on 9 nastaa, joita käytetään laitteiden kytkemiseen yhteen.

Ajattele sitä näin: RS232 on kieli, ja DB9 on pistoke, joka auttaa laitteita puhumaan tätä kieltä.

Kun valitset niiden välillä, et päätä "joko/tai" perinteisessä mielessä.Sen sijaan päätät, onko DB9-liitin oikea fyysinen käyttöliittymä RS232-pohjaiselle viestintällesi.Tässä on muutama harkittava asia:

• Yhteensopivuus RS232 -laitteiden kanssa

Jos laitteesi on suunniteltu kommunikoimaan RS232: n avulla, DB9 -liittimen käyttäminen on usein helpoin vaihtoehto.Se on laajalti tunnustettu standardi, etenkin vanhoissa järjestelmissä, teollisuuslaitteissa, myyntipisteiden laitteissa ja vanhemmissa tietokoneissa.DB9 -liittimet vastaavat RS232 -signaalin asettelua ja ovat usein jo rakennettuja laitteisiin, jotka käyttävät RS232: ta.

• Fyysinen koko ja suunnittelurajoitukset

DB9 -liittimet ovat suhteellisen kompakteja, mutta joissakin tapauksissa voidaan tarvita kämmenlaitteita, lääketieteellisiä instrumentteja tai sulautettuja järjestelmiä.Jos säilytystilaa vaaditaan, voit harkita pienoiskoossa olevaa RS232-yhteensopivaa liitintä tai vaihtaa toiseen protokollaan kokonaan.

• Ympäristötekijät

Karshissa ympäristöissä, kuten lattiat, ulkoilmalaitteet tai autojen sovellukset, tavanomaiset DB9 -liittimet eivät ehkä ole riittävän kestäviä.Näissä tapauksissa saatat haluta kestävämmän, suljetun liittimen, joka tukee edelleen RS232 -signalointia.

• Suorituskykytarpeet

RS232 on yksinkertainen ja luotettava, mutta sillä on rajoituksia: se tukee vain lyhyitä etäisyyksiä (tyypillisesti jopa 15 metriä).Se on suunniteltu hitaasti tiedonsiirtoon.Se yhdistää vain kaksi laitetta (pisteestä pisteeseen).Jos sovelluksesi tarvitsee suurempia nopeuksia, pidempiä kaapeliajoja tai useita laiteyhteyksiä, RS232 (ja siksi DB9) ei välttämättä riitä.Tällaisissa tapauksissa harkitse uudempia tekniikoita, kuten USB, RS485 tai Ethernet, jotka tarjoavat paremman suorituskyvyn ja joustavuuden.

• Vanha vs. nykyaikaiset järjestelmät

Vanhemmille järjestelmille RS232: n ja DB9: n tarttuminen varmistaa yhteensopivuuden ilman ylimääräisiä sovittimia tai muuntimia.Uusille mallille saatat kuitenkin kysyä, onko RS232 edelleen paras valinta ollenkaan.Uudemmat järjestelmät ohittavat DB9: n usein täysin nykyaikaisempien liittimien ja viestintästandardien hyväksi.

DB9: n ja Rs232: n edut ja rajoitukset

DB9 -edut ja rajoitukset

Edut	Rajoitukset
Yksinkertainen ja luotettava muotoilu	Suhteellisen suuri fyysinen koko
Laajalti saatavilla ja helppo hankkia	Voi olla alttiita käyttämään tai vaurioihin, jos niitä ei ole suojattu
Yhdeksän nasta tukee koko sarjan viestintää (data ja hallinta)	Voi tulla irti ilman lukitusruuveja
Helppo työskennellä asennuksen ja kunnossapidon kanssa	Rajoitettu suorituskyky RS232 -protokollan (nopeus ja etäisyys rajoitukset)
Sopii moniin teollisuus- ja diagnoosisovelluksiin
Lisävarusteet (esim. Oikeankulman sovittimet, USB-muuntimet) parantavat monipuolisuus
Vankka valinta karuissa ympäristöissä, joissa nopeus ei ole yläosa prioriteetti

Rs232 Edut ja rajoitukset

Edut	Rajoitukset
Yksinkertainen ja hyvin tuettu	Tukee vain pisteestä pisteeseen (yksi lähettäjä, yksi vastaanotin)
Toimii peruslaitteiston kanssa	Pienet tiedonsiirtonopeudet
Vaatii vähän ohjelmistoja	Rajoitettu etäisyys ilman signaalivahvistimia
Leveä jännitealue auttaa vastustamaan melua (hyödyllinen teollisuudessa Ympäristöt)	Alttiita jännitepisaroille ja sähköisille epäsuhteille
Kustannustehokas ja luotettava yksinkertaisista, luotettavista tehtävistä	Ei sisäänrakennettua tukea monimutkaiselle verkottumiselle tai virhekorjaukselle
	Usein vaatii ylimääräisiä komponentteja signaalitasojen sovittamiseksi

DB9: n ja RS232: n johtavat valmistajat

Tripp Lite on merkittävä DB9-kaapeleiden, sovittimien ja ylijäämäisten liittimien tarjoaja.Heidän tuotteensa on rakennettu vaativaan käyttöön, ja ominaisuudet, kuten suojaus ja kullattuja kosketuksia.Muita luotettavia tuotemerkkejä ovat Molex, amfenoli, TE -yhteydet ja Hirose Electric.Nämä yritykset tarjoavat DB9 -komponentteja OEM -käyttöön, usein räätälöintivaihtoehtojen kanssa teollisuusympäristöissä.

RS232: ta ei myydä itsenäisenä tuotteena, se on sirujen avulla toteutettu protokolla.Yritykset, kuten Texas Instruments, analogiset laitteet ja maksimi -integroidut, tekevät lähetinvastaanottimista, joita tarvitaan jännitteen tasojen muuttamiseen ja signaloinnin käsittelemiseen.MAX232 -sarja on yksi suosituimmista siruperheistä RS232 -viestinnässä.FTDI valmistaa myös silta -siruja, joiden avulla USB -portit voivat toimia RS232 -laitteiden kanssa.Muut yritykset, kuten Renesas ja MornsunNäitä siruja käytetään reitittimissä, laboratoriotyökaluissa, lääketieteellisissä varusteissa ja muissa laitteissa, jotka tarvitsevat vakaat sarjayhteydet.

Johtopäätös

DB9 -liittimet ja RS232 -protokolla ovat edelleen hyödyllisiä yksinkertaisessa, luotettavassa viestinnässä laitteiden välillä.DB9 on pistoke, joka yhdistää laitteistot, ja RS232 on menetelmä, jota he käyttävät tietojen lähettämiseen.Ne toimivat hyvin yhdessä vanhemmissa tietokoneissa, tehdaskoneissa, laboratoriotyökaluissa ja muissa järjestelmissä, joissa nopeita tai monimutkaisia ​​yhteyksiä ei tarvita.Vaikka uudet tekniikat, kuten USB ja Ethernet, ovat nopeampia ja nykyaikaisempia, DB9 ja RS232 valitaan edelleen niiden yksinkertaisuudesta, voimasta ja laajasta tuesta.Oikean vaihtoehdon valitseminen riippuu järjestelmän koosta, ympäristöstä, nopeuden tarpeista ja siitä, käyttääkö se vanhoja vai uusia laitteita.