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航海用レーダー等 装備技術者の特別講習用指導書

 事業名 船舶の電気装備に関する技術指導
 団体名 日本船舶電装協会 注目度注目度5


6・3 接続ケーブルとコネクタの国際標準
 トーカとリスナを接続するときに用いる標準的なケーブルは、パソコンと周辺機器を接続するためのシリアル・インターフェースケーブルと同じで、主にRS−232C、RS−422、RS−485の3種類の規格に準拠したものが用いられる。これらの規格は各機器のポート(接続部)の信号線の内容を定めたもので、コネクタの規格ではない。
 コネクタについては、トーカやリスナ毎にいろいろな形状が採用されているが、代表的な形状をいくつか示す。
 
6・3・1 RS−232C
 EIA(米国電子工業界)規格の1つである。3種類の中では最も古くから使われている。1994年にこの規格の正式名称はTIA/EIA−232−Eとなったが、それまで使われていたRS−232Cという呼称が今も使われることが多い。
 特徴を表6・7にまとめる。信号は常に0Vとの比較によって論理値を得る不平衡型であるため、入力レベルの最小感度が大きい。そのために、論理値0から1へ変化するときに時間がかかり、次項に示すRS−422などに比べて高速な通信には向かない。
 コネクタはD−sub25ピンがよく用いられる。コネクタの形状とピンの配置を図6・5に、代表的な信号の割り当てを表6・8に示す。ただし、割り当ては機器特有の場合もあるので実際に接続するときは、それぞれのマニュアルを確認すること。
 
図6・5 d−sub25ピン(オス)のピン配列
 
 
表6・7 RS−232Cの特徴
接続可能台数 トーカ1 リスナ1
最長距離 19.2Kbpsで15m
最大データ長 15mで19.2Kbps
信号化 不平衡
論理値1 −5V 最小 −15V 最大
論理値0 5V 最小 15V 最大
入力レベル最小感度 ±3V
出力電流 500mA
 
 
表6・8 RS−232C(EIA−232)のピンの割り当て
ピン番号 記号 方向 意味
1 PG G 保安用のグラウンド
2 TxD O 送信データ
3 RxD I 受信データ
4 RTS O 送信要求
5 CTS I 送信可能
6 DSR I デーダ・セット・レディ
7 GND G 信号グラウンド
8 DCD I キャリア検出
15 STCE I 送信信号エレメントタイミング
17 SCR I 受信信号エレメントタイミング
20 DTR O データ端末レディ
22 RI I 被呼表示
24 DCTE O 送信信号エレメントタイミング
 
 あまり使用されることのないピンについては省略した。「記号」欄のアルファベットは通称として用いられている表記である。「方向」はリスナ側からトーカを見たときの入力をI、出力をOとし、Gはグランドを意味する。
 このときリスナをDTE(Data Terminal Equipment)という。DTEに対する機器をDCE(Data Communication Equipment)という。DCEのピン配列は、表6・8のピン配列のうち、2と3、4と5、6と20の内容が入れ替わっている。つまりDTEの2番ピンの出力「送信データ」はDCEの2番ピンでは入力「受信データ」となる。したがって、DTEとDCEを接続する場合は、同じピン番号間を接続したケーブル(ストレートケーブルという)を用いればよい。これらを図6・6にまとめる。
しかし、トーカのすべてがDCE方式であるとは限らず、DTE方式の場合もある。その場合は、接続ケーブルの2番と3番、4番と5番、6番と20番をクロスさせる。これをクロスケーブルまたはリバースケーブルという。
 RS−232C規格でも、複雑な制御を行なう場合を除いて、単なるデータの受信などの場合には9ピン程度で足りることが多い。そのため9ピンのコネクタがEIA−574規格あるいはD−Sub9ピンとして定められている。9ピンのRS−232Cと言われることもある。DOS/Vパソコンに装備されていることが多い。コネクタの形状を図6・7に、ピンの割り当てを表6・9に示す。
 
図6・6 クロスケーブルとストレートケーブル
DTE−DTE接続用クロスケーブル
 
DTE−DCE接続用ストレートケーブル
 
 
図6・7 D−sub9ピン(オス)のピン配列
 
 
表6・9 EIA−574のピン割り当て
ピン番号 記号 方向 意味
1 DCD I キャリア検出
2 RxD I 受信データ
3 TxD O 送信データ
4 DTR データ端末レディ
5 GND G 信号グラウンド
6 DSR I データ・セット・レデイ
7 RTS O 送信要求
8 CTS I 送信可能
9 RI 被呼表示
 
6・3・2 RS−422
 RS−232Cに比べて高速で遠くまでデータ通信が可能である。主な特徴を表6・10にまとめる。
 
表6・10 RS−422の特徴
接続可能台数 トーカ1 リスナ10
最長距離 100Kbpsで1200m
最大データ長 15mで10Mbps
信号化 平衡
論理値1 2V最小 6V最大
論理値0 2V最小 6V最大
入力レベル最小感度 0.2V差
出力電流 150mA
 
 この規格ではグランドから独立した2本の信号線を引いて、片方の電圧が高いとき、残りの片方を低くするようになっている。受信側では2本の電圧を比較してデータの0か1かを得るため、電圧降下などによって電圧差が減っても誤りが少ない。
 高周波の信号の歪みや減衰を避けるために、トーカから最も遠くにあるリスナの入力間に終端抵抗をつける必要がある。またトーカの未使用のピンは出力を固定するために、入力端子(TTL入力側)をGND、もしくはVccに接続し、リスナの未使用のピンは、フェイルセーフ回路を内蔵している場合はオープンのまま、内蔵していない場合は出力固定のためA入力をVcc、B入力をGNDに接続する必要がある。
 RS−422ではITU−T V.10あるいはX.26の15ピンのコネクタまたはMiniDIN8ピンが使われることが多い。MiniDIN8ピンはマッキントッシュのパソコンではモデムポートと呼ばれている。
 図6・8にコネクタの形状を、表6・11にピンの割り当てを示す。
 
図6・8 D−sub15ピン(オス)とMiniDIN8ピンのピン配列
 
 
表6・11 RS−422のピンの割り当て
ピン番号 記号 方向 意味
2 T O 送信データ
4 R I 受信データ
8 G 信号接地または共通帰線
9 Ga O DTE共通帰線
11 Gb I DCE共通帰線







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