널 모뎀 케이블: 동일 역할의 직렬 포트 두 개 연결하기

직렬 포트는 협상 기능을 지원하지 않습니다. 각 끝단은 하나의 핀으로 데이터를 전송하고 다른 핀으로 수신하며, 두 끝단의 핀은 서로 다르게 설계되었습니다.

컴퓨터, 프린터, 라벨 프린터, 데이터 로거 및 대부분의 산업 제어 모듈은 모두 한 종류의 포트를 제공합니다. 모뎀 및 이를 대신하는 하드웨어는 다른 종류의 포트를 제공합니다. 두 포트 사이의 직선 케이블은 데이터를 전송합니다. 같은 케이블을 사용하여 한 종류의 포트 두 개를 연결하면 데이터가 전송되지 않으며, 두 포트 모두 아무런 응답이 없습니다.

널 모뎀 케이블은 송신 및 수신 쌍을 서로 바꿔서 두 번째 경우가 작동하도록 합니다. 링크에 널 모뎀 케이블이 필요한지 여부는 두 가지 측정값, 즉 각 끝단의 포트 역할과 송신 데이터를 전달하는 핀의 상태를 통해 결정됩니다.

두 포트에 크로스 케이블이 필요한 경우가 있는 이유

RS-232가 맡는 역할 분담

RS-232는 링크의 양쪽 끝에 서로 다른 역할을 부여했습니다. 터미널 측(DTE)은 데이터를 생성했고, 통신 측(DCE)은 생성된 데이터를 회선을 통해 전송했습니다. 데스크톱 컴퓨터는 첫 번째 그룹에 속했고, 프린터, 데이터 로거, 산업 제어 모듈 등이 함께 연결되었습니다. 모뎀은 두 번째 그룹에 속했으며, 모뎀을 모방한 장비들도 함께 연결되었습니다.

그 작업으로 핀 문제가 해결됐습니다. 한쪽 끝은 3번 핀으로 신호를 보내고 2번 핀으로 수신했습니다. 다른 쪽 끝은 2번 핀으로 신호를 보내고 3번 핀으로 수신했습니다. 각각 하나씩 케이블에 꽂으니 송신 핀이 수신 핀에 딱 맞았습니다. 모든 전선이 바로 통과할 수 있었습니다.

양측이 동일한 역할을 주장할 때

하나의 링크에 연결된 두 개의 컴퓨터 포트가 그 구성을 깨뜨렸습니다. 두 포트 모두 3번 핀으로 신호를 전송하고 있었습니다. 직선 케이블을 3번 핀끼리, 2번 핀끼리 연결해 보았지만 양쪽 끝에서 아무런 신호도 수신되지 않았습니다. 링크는 비어 있는 상태로 유지되었지만 두 포트는 모두 준비 상태를 유지하고 있었습니다.

두 개의 통신 포트가 동일한 방식으로 고장났습니다. 원인도 같고, 해결 방법도 같습니다.

이름의 유래

수리용 어댑터는 두 대의 모뎀을 대신했습니다. 두 개의 단말 장치는 한때 두 개의 모뎀과 전화선을 통해 통신했습니다. 어댑터는 회선을 건너뛰고 모뎀이 전선에 하는 유일한 작업, 즉 핀 교환만 수행했습니다. 회선이 없으니 전화 걸기도 안 되고, 통신사도 연결되지 않았습니다. 널은 이 세 가지 부재를 기록했습니다.

케이블이 모뎀보다 오래 살아남은 이유

네트워크 카드가 없을 때는 두 대의 데스크톱 컴퓨터가 직렬 케이블을 통해 파일을 주고받았습니다. 임베디드 시스템에서도 이러한 방식이 유지되었습니다. 노트북은 터미널 포트를 제공하는 컨트롤러와 통신했고, 방 안에는 모뎀이 전혀 없었습니다.

주문하기 전에 포트 유형을 확인하세요

연결자의 성별이 첫 번째 단서가 될 수 있다

9핀 커넥터와 그 성별 표기법은 TIA/EIA-574에서 유래했습니다. DCE 포트는 일반적으로 암형 DB9 커넥터를, DTE 포트는 수형 DB9 커넥터를 사용했습니다. 하지만 패널 확장 케이블, 어댑터 케이블, 구형 장비 등으로 인해 이러한 규칙이 지켜지지 않는 경우가 많아 커넥터 외형만으로 성별을 구분할 수 있었습니다.

각 끝단의 신호 기능 확인

양쪽 끝의 3번 핀이 케이블을 고정합니다. 양쪽 끝 모두 3번 핀으로 신호를 전송하므로 두 핀이 교차합니다. 한쪽 끝이 3번 핀으로, 다른 쪽 끝이 2번 핀으로 신호를 전송하면 모든 핀이 그대로 연결됩니다. 컨트롤러 설명서나 포트 도면에는 해당 장치의 RS-232 케이블 핀 배치도가 나와 있으며, 송신, 수신, 송신 요청, 송신 승인 등 네 개의 라인이 관련될 수 있습니다.

항구 노트에 무엇이 들어있을까요?

각 장치에 대한 설명에는 장치 이름, 포트 역할, 커넥터 유형 및 전송 핀이라는 네 가지 정보가 포함되었습니다. 공급업체는 이 네 가지 정보를 바탕으로 작업을 진행했습니다. 이 정보가 없으면 공급업체는 질문을 던졌고, 주문은 추가 설명이 필요한 과정을 기다려야 했습니다.

널 모뎀 케이블은 어떤 회선을 통과하나요?

데이터를 전달하는 세 개의 선

널 모뎀의 핀 배열은 세 개의 전선으로 시작합니다. 한쪽 끝의 2번 핀은 다른 쪽 끝의 3번 핀에 연결되고, 3번 핀은 2번 핀에 연결됩니다. 5번 핀은 5번 핀에 연결됩니다. 이렇게 교차된 한 쌍의 전선이 양방향으로 데이터를 전송하고, 5번 핀은 양쪽 끝에 공통 참조 번호를 제공합니다. 이렇게 하면 데이터 전송이 끊김 없이 원활하게 이루어지는 링크를 구축할 수 있습니다.

악수 쌍 추가

흐름 제어에는 더 많은 배선이 필요했습니다. 한쪽 끝에서 전송 요청이 다른 쪽 끝에서 전송 승인과 만났으므로, 전송 전에 승인을 기다리던 포트는 승인을 받았습니다. 데이터 세트 준비, 데이터 단말기 준비 및 캐리어 감지는 각 포트가 모뎀의 응답을 기대했기 때문에 쌍을 이루거나 루프백되었습니다.

일부 연결은 세 개의 전선을 사용했습니다. 읽기 권한이 생길 때까지 데이터를 보관하는 장치는 그렇게 할 수 없었습니다.

표준에서 레이아웃이 고정되지 않는 이유는 무엇입니까?

RS-232는 포트 역할과 신호 이름을 정해 놓았습니다. 하지만 널 모뎀 어댑터의 핀 배열은 이 규칙에 부합하지 않았습니다. 공급업체마다 핸드셰이크 배선 방식이 가장 달랐기 때문에, 같은 이름으로 판매되는 두 개의 풀 핸드셰이크 케이블이라도 핀 배열이 서로 다를 수 있었습니다. 결국 도면을 통해 이 문제를 해결했습니다. 포장 라벨에 어댑터에 대한 설명이 모호했기 때문에, 두 장치를 직접 대조하여 핀 배열을 확인했습니다.

배선 결정 사항을 생산 주문으로 전환하기

거리 및 간섭을 고려한 케이블 구조 설계

핀 맵, 포트 셸 및 길이를 나타내는 도면이 있었다. 케이블 자체는 도면에서 종종 빠져 있었고, 실제 설치 경로가 그 부분을 결정했다.

캐비닛 내부에는 28AWG 주석 도금 구리 도체를 사용한 회색 플랫 케이블이 설치되었습니다. 이 케이블의 절연체는 PVC였으며, UL 및 CSA 표준에서 요구하는 수직 난연 시험을 통과했고, 온도 및 전압 정격은 장비 내부 사용에 적합했습니다.

섀시를 따라 구부러지는 배선 경로는 연결선에 대한 해답을 제시했는데, 이 연결선은 케이블이 섀시를 따라가야 하는 부분에서 유연성을 유지합니다.

인버터와 스위칭 전원 공급 장치가 가득 찬 캐비닛에는 차폐재도 필요했습니다. 기가헤르츠 대역에 걸쳐 측정되는 알루미늄 호일이나 주석 도금된 구리 편조물이 그 역할을 했습니다.

5미터를 넘어서면 저항과 결합 잡음이 거리에 따라 함께 증가하기 때문에 차폐막이 생기거나 도체가 커집니다.

IDC 소켓 또는 크림프 단자

포트와 볼륨에 따라 터미널이 선택되었다. IDC 소켓은 리본을 한 번에 절연 변위 블레이드에 밀어 넣었고, 피치에 따라 부품이 선택되었다. 일반적인 2.54mm 크기는 프린터, 산업용 컨트롤러 및 PCB 헤더에 사용되었다.

크림프 단자는 IDC 소켓이 도달할 수 없는 인터페이스, 즉 계측기의 가장 작은 피치까지 수용할 수 있었습니다.

어떤 방식이든 적합성 검사가 필요했습니다. IDC 블레이드는 절연체를 뚫고 구리에 닿아야 했고, 배럴은 연선에 충분한 힘으로 닫혀야 했습니다. 1/5의 전류 여유는 접점이 정격 범위 내에 있도록 유지했으며, 주석이나 금으로 도금된 인청동은 산화 위험을 방지했습니다.

케이블이 꼬이면 핀 오류가 발생합니다.

한 작업대 위에 도면 두 장이 놓여 있었다. 하나는 직선이었고, 다른 하나는 비스듬히 휘어져 있었다. 작업자는 길이에 맞는 도면을 골라 케이블을 제작했고, 누군가 테스트하기 전까지는 케이블이 제대로 만들어진 것처럼 보였다.

역에서 핀 대응표를 게시하니 문제가 해결되었습니다. 두 패턴이 나란히 게시되었고, 첫 번째 제품은 제작을 계속하기 전에 도면과 대조하여 확인되었습니다.

각 조립품은 출하 전에 어떻게 검증됩니까?

핀 지도를 입증하는 테스트

먼저 도면을 기준으로 핀 하나하나씩 연속성 검사를 진행했습니다. 그 결과, 교차된 케이블이 직선으로 연결된 경우와 직선 케이블이 교차된 경우를 모두 발견했는데, 육안으로 보기에는 둘 다 올바르게 보였습니다.

다음으로 접촉 저항을 측정했는데, 맞춤형 구조의 경우 15밀리옴 이하로 유지해야 했습니다. 절연 저항은 수백 메가옴에 달했습니다. 모든 단자는 인장 시험을 거쳤는데, 압착력이 너무 약하면 시험에서는 고정되더라도 실제 현장에서는 분리될 수 있기 때문입니다. 차폐막이 장착된 경우에는 차폐 효과를 측정했습니다.

모든 직렬 및 COM 어셈블리는 다음으로 빌드됩니다. 루오닉스 포장하기 전에 제품 하나하나를 검사했습니다.

그 이면에 숨겨진 원자재 및 공정 검사

대부분의 고장은 조립 훨씬 이전에 시작되었습니다. 압착 압력이 너무 낮아 도체가 배럴 안에서 헐거워졌습니다. 도금이 산화되어 접합부의 저항이 상승했습니다. IDC 블레이드가 구리선에 닿지 않고 멈춰서 회로가 개방 회로로 측정되었습니다.

각 원인에는 이를 제거하는 설정이 있었습니다. 압착력은 전선 직경에 맞춰 조정되었습니다. 입고되는 전선과 단자는 보관 전에 사양에 따라 검사되었습니다. 절단 날은 절연체에 흠집을 내고 도체는 손상되지 않도록 설정되었습니다.

그림에 포함되어야 할 것

도면에는 핀의 이름과 해당 핀의 대응 위치가 명시되어 있었습니다. 또한 케이블 종류, 길이, 커넥터 피치, 그리고 연속성 및 인장 강도에 대한 합격 기준도 기재되어 있었습니다. 생산 라인의 모든 테스트는 케이블을 그 도면과 비교하는 방식으로 진행되었습니다. 도면이 없는 주문의 경우, 검사관은 케이블을 단순히 이론적인 내용과 비교하는 수밖에 없었습니다.

표준 제품이 여전히 개선이 필요한 부분

카탈로그 부품은 일반적인 패턴을 따랐습니다. 캐비닛에 여러 개의 포트가 필요한 경우, 다중 직렬 포트 플랫 케이블 어셈블리 케이블에 크로스오버가 내장된 하나의 리본 케이블로 데이터를 전송했습니다. 서비스 중에 처리된 패널은 다음과 같은 과정을 거쳤습니다. 강화 성형 COM 9핀 직렬 케이블성형된 쉘이 조인트 대신 마모되는 경우. 포트 수, 쉘 또는 피치가 카탈로그 범위를 벗어나는 경우, ODM/OEM 케이블 프로그램 생산 시작 전에 도면에서 핀 배치도, 커넥터 및 테스트 기준을 수정했습니다.

결론

두 포트는 케이블을 연결합니다. 데이터 핀의 신호 방향은 동일하며, 두 핀이 교차합니다. 반대 방향인 경우에는 모든 핀이 직선으로 연결됩니다. 표준에서는 핸드셰이크 배선을 명시하지 않으므로 교차 연결은 사양에 포함됩니다. 이후 연속성 테스트를 통해 각 장치의 핀 배열을 확인합니다.

자주 묻는 질문

Q1: 어댑터로 널 모뎀 케이블을 대체할 수 있나요?

A1: 동일한 기능을 수행하면서 링크에 커넥터 인터페이스 두 개를 추가합니다. 이는 실험실 환경에서는 효과적일 수 있습니다. 하지만 공간이 제한된 장비 내부에서는 인터페이스 두 개가 추가되면 고정해야 할 연결부가 두 개 더 늘어나는 셈입니다. 크로스오버를 케이블에 내장하는 것이 좋습니다.

Q2: 모든 널 모뎀 케이블이 핸드셰이크 라인을 통과합니까?

A2: 아니요. 3선 버전은 송신, 수신 및 신호 접지를 교차하며, 대기 없이 스트리밍하는 링크에 적합합니다. 권한 신호를 읽을 때까지 데이터를 보류하는 장치는 핸드셰이크 라인도 교차해야 합니다. 해당 포트 문서에 이러한 라인의 명칭이 나와 있습니다.

질문 3: 구매 주문서에는 어떤 내용이 명시되어야 합니까?

A3: 핀 번호 대응 관계, 케이블 종류, 길이, 커넥터 피치, 그리고 연속성 및 인장 강도에 대한 합격 기준이 명시되어 있습니다. 도면에 기재된 이러한 항목들을 바탕으로 납품된 케이블이 주문 내용과 일치하는지 확인합니다.