Definition

Was ist RS-232?

| Autor / Redakteur: Stefan Luber / Andreas Donner

Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt.
Die wichtigsten IT-Fachbegriffe verständlich erklärt. (Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

RS-232 ist die Bezeichnung für eine serielle Schnittstelle, die im Telekommunikationsbereich und Computerumfeld weit verbreitet war. Die Schnittstelle definiert die Verbindung zwischen einer Datenendeinrichtung und einer Datenübertragungseinrichtung. Mit der Einführung der USB-Schnittstelle hat die serielle Schnittstelle stark an Bedeutung verloren.

Die serielle RS-232-Schnittstelle wurde bereits in den 1960er Jahren standardisiert. RS steht für Recommended Standard. Zuletzt aktualisiert wurde der Standard im Jahr 1997. Der offizielle Name der Schnittstelle lautet EIA RS-232C. EIA steht für Electronic Industries Association. Bezeichnungen, die alternativ verwendet werden, sind COM- oder V.24-Schnittstelle. V.24 beschreibt aber nur einen Teil der Schnittstelle (Steckverbinder und Signale).

Die Verwendung als Alternativbegriff ist daher streng genommen nicht korrekt. Die CCITT beschreibt Eigenschaften der Schnittstelle mit den Normen V.24 (Steckverbinder und Signale) und V.28 (elektrische Pegel). Einsatzbereiche der Schnittstelle sind das Telekommunikations- und Computerumfeld.

Über die serielle Schnittstelle lassen sich beispielsweise Modems, Terminals oder Eingabegeräte wie Computermäuse anschließen. Durch die Einführung der USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) hat die RS-232-Schnittstelle stark an Bedeutung verloren. Üblicherweise kommen für die serielle Schnittstelle Kabel mit 9-poligen oder 25-poligen D-Sub-Steckverbindern zum Einsatz. Die Kabel stellen die Verbindung zwischen einer Datenendeinrichtung (DEE) und einer Datenübertragungseinrichtung (DÜE) her.

Technische Merkmale der RS-232-Schnittstelle

RS-232 beschreibt Spannungspegel und Timing der Verbindung zwischen dem Data Terminal Equipment (DTE), auch Datenendeinrichtung (DEE), und dem Data Communication Equipment (DCE), auch Datenübertragungseinrichtung (DÜE). Zudem empfiehlt der Standard Stecker wie den 25-poligen D-Sub-Steckverbinder. Das eigentliche Übertragungsprotokoll ist nicht Bestandteil des Standards.

Parameter wie Zeichenkodierung, Fehlererkennung oder Kompression sind vom Empfänger und Sender separat auszuhandeln. Die Übertragung erfolgt seriell. Die Datenbits werden nacheinander gesendet. Mehrere Datenbits sind zu einem Datenwort zusammengefasst. Ist die Datenübertragung asynchron, wird kein eigenes Taktsignal zur Markierung der Bits mitgesendet. Der Empfänger synchronisiert sich über die Pegeländerungen des empfangenen Signals. Da die Signalqualität mit der Datenrate und der Länge der Leitung abnimmt, sind Kabellängen und Übertragungsgeschwindigkeiten begrenzt.

RS-232-Kabel und -Stecker

Der Standard empfiehlt einen 25-poligen D-Sub-Verbinder. Da nicht alle Anwendungen alle 25 Signalleitungen des Steckverbinders benötigen, hat sich der 9-polige D-Sub-Verbinder in vielen Bereichen durchgesetzt. Der 25-polige D-Sub-Verbinder stellt zwei Datenkanäle zur Verfügung, der 9-polige D-Sub-Verbinder nur einen. Eine Datenübertragungseinrichtung (DÜE oder DCE) ist weiblich und als Buchse ausgeführt. Die Datenendeinrichtung (DEE oder DTE) ist männlich und als Stecker ausgeführt.

Die serielle Schnittstelle besteht aus hörenden und sprechenden Signalleitungen. Bei Verbindungen zwischen DEE und DÜE sind immer hörende mit sprechenden Leitungen zu verbinden. Man spricht in diesem Fall von einem 1:1-Kabel. Werden Geräte gleichen Typs verbunden, sind die sprechenden und hörenden Leitungen zu kreuzen und es kommt ein so genanntes Kreuzkabel oder Nullmodem-Kabel zum Einsatz. Die maximale Länge des Kabels ist vom Standard nicht definiert. Übliche maximale Längen eines RS-232-Kabels sind 15 Meter. Unter bestimmten Voraussetzungen sind jedoch wesentlich längere Entfernungen per Kabel überbrückbar.

Kommunikation mit einem Modem über die COM-Schnittstelle

Ist ein Modem über die serielle Schnittstelle verbunden, erfolgt vor der eigentlichen Übertragung ein Handshake, der sicherstellt, dass eine Verbindung mit der Gegenstelle existiert. Es handelt sich um einen Hardware-basierten Handshake, der folgenden Ablauf hat:

Über die DTR-Leitung signalisiert die DEE dem Modem, dass sie betriebsbereit ist. Das Modem setzt darauf die DSR-Leitung auf einen High-Pegel und teilt mit, dass es eingeschaltet ist. Wird auch die DCD-Leitung auf einen High-Pegel gesetzt, signalisiert das Modem der DEE, dass das Trägersignal der Gegenstelle empfangen wird. Daraufhin fragt die DEE per RTS-Signalleitung, ob das Modem bereit ist, Daten der DEE zu empfangen. Über die CTS-Signalleitung wird mitgeteilt, dass das Modem bereit ist die Daten der Endstelle zu empfangen und weiter zu versenden.

Anwendungen der seriellen Schnittstelle

Die RS-232 Schnittstelle war bis zum Erscheinen der USB-Schnittstelle in vielen Bereichen weit verbreitet. PCs und Laptops hatten standardmäßig serielle Schnittstellen zum Anschluss von Modems oder einer Maus. Zudem kam die Schnittstelle als Service- oder Konfigurationsschnittstelle an Routern, Switches, Laborgeräten, Satellitenreceivern, Telefonanlagen oder Abspielgeräten zum Einsatz. Noch heute ist RS-232 an Kassen- und PoS-Terminals und diversen anderen Geräten sowie im industriellen Umfeld zu finden. Oft werden Firmware-Updates über die serielle Schnittstelle durchgeführt. PCs und Laptops sind heute nicht mehr mit COM-Ports ausgestattet. Um ältere serielle Geräte mit modernen Rechnern zu verbinden, existieren USB-to-Serial-Adapter oder Express-Card-Adapter mit seriellen Schnittstellen.

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