Złącze COM

Złącze COM to starszy interfejs komunikacji szeregowej, historycznie stosowany do podłączania urządzeń peryferyjnych.

Jak działa złącze COM i transmisja szeregowa

Złącze COM to określenie portu komunikacji szeregowej, używanego dawniej i nadal spotykanego w wybranych urządzeniach technicznych. W komputerach osobistych nazwa COM najczęściej odnosi się do interfejsu zgodnego z normą RS-232. Dane są przesyłane kolejno, bit po bicie, jednym przewodem nadawczym oraz jednym przewodem odbiorczym. Rozwiązanie różni się od interfejsów równoległych, w których wiele bitów może być przesyłanych jednocześnie osobnymi liniami.

W typowej transmisji RS-232 urządzenie musi mieć ustalone parametry połączenia. Należą do nich szybkość transmisji, na przykład 9600 bitów na sekundę, liczba bitów danych, kontrola parzystości oraz liczba bitów stopu. Często spotykana konfiguracja 8N1 oznacza osiem bitów danych, brak kontroli parzystości i jeden bit stopu. Oba urządzenia muszą używać zgodnych ustawień, ponieważ w przeciwnym razie odebrane znaki będą nieczytelne albo transmisja nie zostanie nawiązana.

Budowa portu: DB-9, DB-25 i sygnały sterujące

W komputerach stacjonarnych port COM był najczęściej wyprowadzany na złączu D-sub DE-9, potocznie nazywanym DB-9. Starsze urządzenia mogły korzystać z większego złącza DB-25. Sam kształt wtyku nie określa jeszcze pełnej funkcji urządzenia, ponieważ sposób wykorzystania poszczególnych styków zależy od standardu i rodzaju sprzętu. W połączeniu RS-232 występują między innymi linie TXD służąca do nadawania, RXD służąca do odbioru oraz GND, czyli masa sygnałowa.

Niektóre urządzenia wykorzystują także sprzętową kontrolę przepływu danych. Linie RTS i CTS pozwalają urządzeniom uzgadniać, czy nadawanie może być kontynuowane. W określonych konfiguracjach stosowane są również sygnały DTR, DSR, DCD i RI, związane ze stanem urządzenia końcowego lub modemu. W praktyce oznacza to, że kabel z samymi przewodami TXD, RXD i GND może wystarczyć do prostego połączenia, ale nie zastąpi przewodu wykorzystującego dodatkowe sygnały sterujące, jeśli dane urządzenie ich wymaga.

Połączenia COM, kable i współpraca z nowoczesnym sprzętem

W klasycznej terminologii komputer podłączony do urządzenia zewnętrznego bywa traktowany jako DTE, czyli urządzenie końcowe, natomiast modem lub inne urządzenie komunikacyjne jako DCE. Od tego podziału zależy przypisanie linii nadawczej i odbiorczej. Jeżeli dwa urządzenia mają taki sam typ interfejsu, może być potrzebny kabel null-modem, w którym linie nadawania i odbioru są skrzyżowane. Zwykły kabel prosty oraz kabel null-modem nie są zamienne w każdej konfiguracji.

RS-232 używa napięć i sposobu ich interpretacji innych niż współczesne poziomy logiczne TTL lub CMOS. Nie należy więc bezpośrednio łączyć portu RS-232 z wyprowadzeniem mikrokontrolera bez odpowiedniego układu konwersji poziomów, takiego jak interfejs przeznaczony do danego zastosowania. Podobnie przejściówka USB–COM nie jest wyłącznie mechanicznym zmiennikiem wtyku. Zawiera układ konwertera, który tworzy w systemie wirtualny port szeregowy i wymaga właściwego sterownika. Jakość działania zależy od zgodności sterownika, układu konwertera, używanego systemu oraz programu komunikacyjnego.

Port COM nie jest magistralą w takim znaczeniu jak USB. Najczęściej tworzy bezpośrednie połączenie punkt-punkt i nie zapewnia sam z siebie adresowania wielu urządzeń, szyfrowania ani kontroli poprawności właściwej dla konkretnego protokołu aplikacyjnego. Program korzystający z portu musi interpretować przesyłane znaki lub ramki. Z tego powodu dwa urządzenia mogą mieć fizycznie zgodne złącza, lecz nadal nie komunikować się ze sobą, jeśli używają różnych formatów danych, komend albo parametrów transmisji.

Rozpoznawanie usterek portu szeregowego w komputerze

Problemy ze złączem COM mogą wynikać z uszkodzenia gniazda, przerwania przewodu, wygięcia styków, błędnego typu kabla, niezgodnych parametrów transmisji albo braku sterownika przejściówki USB. Diagnostyka powinna rozpocząć się od ustalenia, czy komputer wykrywa port i czy system przypisał mu numer COM. Następnie sprawdza się wybrany kabel, ustawienia szybkości, format znaków oraz wymagania dotyczące RTS/CTS lub innych linii sterujących. W przypadku fizycznego portu warto także obejrzeć mocowanie gniazda i stan styków.

Do rozdzielenia usterki sprzętowej od problemu konfiguracji można użyć sprawnego kabla i znanego urządzenia albo wykonać kontrolę pętli zwrotnej, jeżeli charakter danego portu i zastosowane narzędzie na to pozwalają. Taki test nie potwierdza jednak poprawności całego połączenia z urządzeniem zewnętrznym, ponieważ nie sprawdza jego protokołu ani sygnałów sterujących. Warszawskie Pogotowie Komputerowe wykonuje profesjonalną naprawę laptopów, komputerów PC oraz podzespołów, w tym diagnostykę problemów z portami i komunikacją urządzeń, gdy przyczyną jest sprzęt komputerowy.