Yost seriële bekabeling

Over de Auteur: Lammert Bies is een vader, echtgenoot en polyglot. Hij ontwikkelt embedded systemen sinds de jaren tachtig. Gebruikte machinaal leren voordat het een naam had. Specialiseert in het verbinden van computers, robots en mensen. Was een Google Mapmaker Advocaat en spreker op verscheidene internationale conferenties voordat in 2017 de stekker uit Mapmaker werd getrokken. Bughunter met Google. Verspreidt op dit moment kunstmatige intelligentie naar de wildste plekken in productieomgevingen. Hij stopt nooit met leren.

• Inleiding in de Yost bekabelingstandaard
• Doelen van de Yost seriële bekabeling standaard
• De Yost kabel
• Yost RS232 naar RJ45 DTE adapter bedrading
• Yost RS232 naar RJ45 DCE adapter bedrading

Inleiding in de Yost bekabelingstandaard

De bedrading van RS232 is altijd een probleem geweest. Oorspronkelijk is de standaard gedefinieerd om DTE, data terminal equipment met DCE, data communication equipment te verbinden, maar snel daarna begonnen mensen de communicatie interface te gebruiken om twee DTEs direct met elkaar te verbinden door gebruik te maken van null modem kabels. Er was geen standaard gedefinieerd voor null modem verbindingen met RS232 en niet lang na de introductie werden vele verschillende bedradingsschemas toegepast. Met DECConnect wilde Digital Equipment Corporation hun eigen standaard definieren voor seriële verbinding van computerapparatuur met MMJ modified modular jack connectoren. Deze interface standaard kwam beschikbaar op de meeste van hun hardware, maar het werd niet overgenomen door andere computerfabrikanten. Mogelijk omdat DEC een niet-standaard versie van de modulaire plug had toegepast.

UTP en FTP kabels met RJ45 connectors werden de de-facto standaard in kantoor bekabeling systemen en mensen gingen zoeken naar methoden om RS232 signalen over dit bekabelingssysteem te verzenden. De RS-232D standaard (of beter de EIA/TIA 561 genoemd) was de officiele poging voor een standaard om RS232 over RJ45 uit te wisselen. Helaas wordt in deze standaard de kabel niet intern getwist. Daardoor is het vooral een standaard gebleven voor de verbinding van een DTE met een DCE, in een wereld waar de meest voorkomende toepassing van RS232 was om DTEs direct met elkaar te verbinden.

Zeer interessant is de RS232 naar RJ45 bedrading standaard voorgesteld door Dave Yost in 1987, gebasseerd op eerdere bedradingschemas in gebruik bij de universiteit van Berkeley. Hij probeerde een standaard te definieren die vergelijkbaar was met DECConnect, waarbij zowel DTEs als DCEs zouden kunnen worden verbonden met één kabeltype. Deze standaard werd gepubliceerd in het Unix System Administration Handbook in 1994, en is sindsdien een bedrading standaard voor veel organisaties geworden. We zullen de standaard hier in detail behandelen.

Doelen van de Yost RS232 naar RJ45 bedrading standaard

De verwarring rond RS232 bedrading is algemeen bekend. Het was de oorspronkelijke reden om deze website te beginnen. Dave Yost wilde deze verwaring voor eens en altijd uit de wereld helpen, en daarbij zoveel mogelijk van de volgende doelen te bereiken:

1. Alle kabel connectors zouden van hetzelfde type moeten zijn (RJ45)
2. Alle kabel connectors zouden hetzelfde geslacht moeten hebben (mannelijk)
3. DTEs en DCEs zouden dezelfde connector bedrading moeten hebben
4. Alle kabels zouden identiek moeten zijn (afgezien van de lengte)
5. Geen noodzaak voor null modems of andere speciale kabels voor specifieke situaties

Deze doelen liggen zeer dicht bij de doelen die DEC wilde bereiken met DECConnect. De Yost standaard heeft echter één belangrijk voordeel. Omdat RJ45 connectors worden gebruikt zijn er acht pinnen beschikbaar, wat het mogelijk maakt om bijna alle RS232 signalen door te geven. Daardoor kan de Yost standaard met veel meer apparatuur wsorden gebruikt dan DECConnect.

De Yost kabel

Eén kabel voor alle toepassingen is de basis van de Yost standaard. Deze kabel is niet een rechtstreekse patch kabel met twee RJ45 connectors op de uiteinden gekrompen, maar een gekruiste kabel waar pin 1 verbonden is met pin 8, pin 2 met 7 etc. De basis layout van deze kabel is hieronder getoond. In deze afbeelding is platte telefoonkabel gebruikt die speciaal ontworpen is voor gebruik met RJ45 connectors. Gebruik geen kruiskabels die in de computerwinkels worden verkocht. Deze kabels kruisen paren om de onderlinge verbinding van twee computers met netwerkkaarten mogelijk te maken zonder de tussenkomst van een hub, maar deze kabels zijn niet toepasbaar voor Yost systemen.

Ik heb de DTE signaalnamen hier gebruikt, net zoals gebruikelijk is bij de DECConnect interface. DTE is de regel, DCE is de uitzondering in die benadering. De signaal nul is gesplitst in twee lijnen om een symmetrische layout te krijgen. Twee gebruikelijke RS232 signalen missen op de RJ45 connector. De ring indicator RI is vaak niet nodig omdat de meeste modems ook inkomende gesprekken melden met de tekst “RING” op de datalijnen. Data set ready DSR is niet geimplementeerd omdat het eenvoudig kan worden geëmuleerd door de DTR en DSR lijnen in de adapter aan de DTE zijde met elkaar te verbinden.

Wanneer twisted pair kabel wordt gebruikt met de RJ45 connectors worden de volgende paren geadviseerd om overspraak tussen de lijnen tot een minimum te beperken: 1-2, 3-4, 5-6 en 7-8. Wanneer er op deze manier wordt bedraad is elke datalijn met zijn eigen signaal nullijn getwist wat enige storingsimmuniteit geeft. Het twisten van de handshake lijnen is minder kritisch. Het exacte kleurschema om twisted pair kabel te verbinden met de RJ45 connectors is niet belangrijk voor het functioneren van de kabel, met het is belangrijk om maar één schema aan te houden om vergissingen te voorkomen. Indien nog geen kleurschema wordt gebruikt stel ik het volgende voor, wat een gemodificeerde versie is van de EIA/TIA-568B kleur codering.

Yost DTE adapter bedrading

Nu we weten hoe de kabels zijn bedraad is het tijd om de adapter bedrading te bespreken voor verschillende apparaten. Afhankelijk van het apparaat wordt een DB9 of DB25 connector gebruikt. Layouts voor beide connectoren naar een RJ45 bus voor DTE apparatuur is hier getoond. De kleuren zijn gedefinieerd door de Yost standaard. De DTR naar DSR verbinding is optioneel. Kijk in de handleiding van het apparaat of de software om te beoordelen of deze lus noodzakelijk is. In de meeste gevallen veroorzaakt het geen negatieve effecten wanneer beide lijnen verbonden zijn, zelfs in systemen waar het DSR ingangssignaal niet gebruikt wordt.

Een speciale opmerking over printers

In de Yost standaard definieert Dave Yost printers als DCE apparatuur, wat naar mijn mening niet correct is. Vanuit een historisch standpunt zijn printers slechts de voorlopers van de terminal, met de teletype als tussenvorm. Bovedien wordt in de seriële RS232 bedradingsschemas die ik ken voor printers in alle gevallen gebruik gemaakt van een gemodificeerde null modem versie voor de verbinding met de computer, in plaats van een rechtstreekse bedrading wat het geval zou zijn als de printer als DCE zou functioneren.

Maar hoewel de definitie van printers als DCE mogelijk niet correct is, blijven de opmerkingen in de Yost standaard over oplettendheid bij de handshake signalen van toepassing. Omdat er geen standaard is voor het bedraden van de handshake lijnen van seriële printers is mijn advies om op mijn seriële printer pagina of—indien beschikbaar—in de technische handleiding van het apparaat te kijken om uit te vinden welke RS232 handshake signalen worden gebruikt. Bedraad de adapter dan op de juiste wijze.

Yost DCE adapter bedrading

De bedrading van een Yost RS232 naar RJ45 adapter voor een DCE is min of meer het spiegelbeeld van de DTE adapter bedrading. De Yost standaard definieert het bedradingsschema voor zowel DB9 als DB25 connectors. Omdat DB9 connectors slechts zelden worden gebruikt op DCEs, is er alleen een afbeelding van de grotere versie hier getoond. De tabel laat de pinouts zien voor DB9 wanneer die nodig is in een specifieke situatie.