シリアルポート
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IBM PC互換機のシリアルポートとして、シリアルポートシンボルと共に使用されるDE-9 オス型コネクタ(ピンアウト)。

シリアルポート(: serial port)とは、情報を(パラレルポートとは異なり)1度に1ビットずつ送受信するシリアル通信物理インタフェースである[1]パーソナルコンピュータの歴史の大半において、データはシリアルポートを通じてモデム端末、その他様々な周辺装置のデバイスに伝送された。

イーサネットFireWire、そしてUSBといったインタフェースも全てデータをシリアルストリームとして送信するが、「シリアルポート」という用語は通常、モデムやそれに類似した通信デバイスとの接続を目的としたRS-232規格と上位互換または下位互換なハードウェアと同一視される。

シリアルポートがない現代のコンピュータでは、RS-232シリアルデバイスとの互換を可能とするためにはシリアル-USB間のコンバータ(USB - シリアル変換ケーブル)が必要となる。工業自動化システム、科学計器、POSシステムのようなアプリケーションや、一部の工業用および消費者製品では今日においてもシリアルポートを多く使用している。サーバコンピュータはシリアルポートを診断用制御コンソールとして使用することがある。(ルータースイッチといった)ネットワーク機器は設定用にシリアルコンソールを使用することが多い。シリアルポートは単純で安価であり、コンソール機能が高度に規格化され普及しているため、ネットワーク機器の分野で永く使用されている。シリアルポートはホストシステムからのソフトウェアサポートをほとんど必要としない。
ハードウェア1つのシリアルポートを搭載するPCI Express×1カード。

IBM PCのようにコンピュータの中には、非同期シリアル形式に文字を変換したり逆に文字に非同期シリアル形式を変換したり、さらに自動でデータのタイミングや構造の面倒を見てくれるUARTと呼ばれる集積回路を使用しているものもあった。初期のホームコンピュータに見られたようにとても低コストなシステムではビットバンギング技術を使用することで、出力ピンを通じたデータの送信用にはUARTの代わりにCPUを使用していた。ラージスケールインテグレーション (LSI) UART集積回路が普及する前のミニコンピュータマイクロコンピュータは、シリアルポート用のシフトレジスタ、論理ゲート、カウンタやその他全てのロジックを実装した複数のスモールスケール集積回路から構成されたシリアルポートを搭載していた。

初期のホームコンピュータはRS-232と非互換なピンアウトであったり、RS-232と非互換な電圧レベルであるプロプライエタリなシリアルポートを搭載していることが多かった。このようなシリアルポートは生成される電圧レベルに耐えられなかったり、特定業者の製品にユーザをロックインするために様々な違いがあったりするので、RS-232デバイスとの相互運用が不可能な場合もある。

低価格プロセッサにより、RS-232を代替するUSBやFireWireのような現在の高速でより複雑なシリアル通信規格が可能となった。低価格プロセッサにより、マスストレージ、音楽、そしてビデオデバイスといったより低速なシリアル接続ではうまく動作しないデバイスを接続できるようになる。

ピンヘッダを通じてしかアクセスできないとしても、多くのパーソナルコンピュータのマザーボードには未だに最低1個のシリアルポートが搭載されている。スモールフォームファクタシステムやラップトップではスペースを節約するためRS-232コネクタポートが省かれているが、回路は依然として存在する。RS-232が標準となって非常に長いため、シリアルポートを制御するために必要な回路はとても安価になった。さらにRS-232は、時にはパラレルポート用の回路も併せた単一のチップとして存在することがよくある。
DTEとDCE

シリアルポートの個々の信号は単方向で、2つのデバイスを接続する時1つのデバイスの出力はもう1つのデバイスの入力に接続しなければならない。デバイスは「データ端末装置」(Data Terminal Equipment, DTE) と「データ回線終端装置」(Data Circuit-terminating Equipment, DCE) の2種類に分類される。DTEデバイスへの出力である回線はDCEデバイスへの入力であり、DTEデバイスへの入力である回線はDCEデバイスへの出力である。このため、ストレート有線ケーブルでDCEデバイスをDTEデバイスに接続できる。慣例として、コンピュータと端末はDTEであり、モデムと周辺装置はDCEである。

2つのDTEデバイス(または非常にまれだが2つのDCEデバイス)を接続する必要がある場合、アダプタかケーブルのどちらかの形式によるクロスオーバーヌルモデムを使用しなければならない。
オスとメス

シリアルポートコネクタはオスかメスであり、オスはメスと、メスはオスとだけ接続する。DSUBコネクタでは、オスは突き出たピンがあり、メスには対応する穴が開いている[2]。どちらの型のコネクタも、装置つまりパネル側でも、ケーブルの終端にも、取り付けることができる。

データ端末装置」に取り付けられるコネクタは、オスである可能性が高く、「データ回線終端装置」に取り付けられるコネクタは、メスである可能性が高い(ケーブルに取り付けられるコネクタはそれぞれメスとオス)。しかしながら、すべての場合とはいかない。例えば、ほとんどのシリアルプリンタは25ピンメス型コネクタであるが、それらはデータ終端装置である[3]。このような状況下においてはジェンダーチェンジャーがオスメスの整合させるために利用可能である。
コネクタRS-232 DSUB 9ピンポートと25ピンポート メス(jack)Macintosh LCRS-422シリアルポートとして使用されるMini DIN-8メス型コネクタのペア。大同TWN-5213 CUタブレットコンピュータのRS-232として使用されるヒロセ3560-16S。

RS-232規格では元々25ピンDタイプ(DB-25)コネクタが指定されていたが、パーソナルコンピュータ設計者の多くはフル規格のサブセットのみを実装するように決めた。彼らは安価でよりコンパクトなコネクタ(特にIBM PC/ATで使われたDE-9)の使用と引き換えに規格との互換性を犠牲にした。シリアルポートとDB-25コネクタを使用するパラレルポートを1基ずつ搭載するインタフェースカードを提供したかったため、IBMはシングルカード背面パネルにフィットするようコネクタのサイズを小さくする必要があった(PC/XTまではシリアルポートはDB-25オス型、パラレルポートはDB-25メス型コネクタだった)。IBM PC/ATが導入された頃からコストとスペースを節約するため、シリアルポートは9ピンコネクタで構築され始めた(ただし、PC/ATの後継機であるIBM PS/2の初期モデルのオンボードシリアルポートコネクタはDB-25オス型である)。しかしながら、DE-9コネクタはビデオ、ジョイスティック、そして他の目的にも使用されていたため、DE-9コネクタが存在していても、実際には接続がシリアルポートによるものであることをはっきりさせるには不十分である。

特にグラフ電卓と携帯アマチュア無線機、そして送受信兼用無線機器のように小型化された電子装置の中にはフォーンコネクタを用いるシリアルポートを搭載したものもあり、そのコネクタは通常2.5または3.5mmよりも小さい。さらにこれら電子装置の中には、最も基本的な3線インタフェースを使用するものもある。

NECのPC-9800シリーズではDB-25メス型コネクタが採用された。後期のモデルでは2つ目のシリアルポートコネクタとしてDE-9オス型コネクタが追加された。

Macintoshのモデルの多くは最も初期のモデルを除き、主にドイツ製のMini-DINコネクタを使用して、RS-232の親戚であるRS-422規格を好んで採用していた。Macintoshにはプリンターとモデムへの接続用に2つのポート一組を標準として搭載していたが、PowerBookラップトップの中には省スペースのため統合された1つのポートしか搭載していないものもあった。

規格では20個の異なる信号接続を指定している。ほとんどのデバイスは数個の信号しか使わないため、より小さいコネクタが使用されることが多い。例えば9ピンDE-9コネクタはIBM PC AT以降のほとんどのIBM互換PCで使用されており、TIA-574として標準化された。最近ではモジュラコネクタが使用されてきている。8P8Cコネクタが最も一般的である。EIA/TIA 561規格ではピン割り当てを指定しているが、UNIXコンピュータやシスコシステムズ製の新しいデバイスではDave Yostが発明した(そして『Unix System Administration Handbook』で普及した)「Yostシリアルデバイス配線規格[4]」が標準である。多くのデバイスはEIA/TIA 561規格とYost規格のどちらも使用していない。デバイスの中には10P10Cコネクタも見られる。ディジタル・イクイップメント・コーポレーション (DEC) はModified Modular Jack (MMJ) コネクタをベースにした、DEC固有のDECconnect接続システムを定義した。これはキーが中心位置からずれている6ピンモジュラジャックである。Yost規格と同様に、DECconnectは2つのDTEを直接接続することを可能にする、対称ピン配置を使用する。他の一般的なコネクタとしては、普通はケーブル経由でより標準的な9ピンDE-9コネクタに変換される、マザーボードやアドインカードでは一般的な(そして空きスロット板や他の覆いの部分にマウントされた)DH10ヘッダコネクタがある。


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