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Text File  |  1986-11-07  |  12KB  |  277 lines

  1.                           RS232 CABLING            Last Update:
  2.                                                    Jan 05, 1985
  3.  
  4. This is a brief discussion of experiences in connecting computer
  5. devices with RS232 (serial interface) cables. The level of
  6. discussion is directed to being able to generally hook up a good
  7. serial printer to different personal computers. While the 
  8. discussion should apply generally, the specific computers used 
  9. are a CPM machine (Osborne1) and an IBM-compatible (Eagle Spirit 
  10. XL). The output devices used are a Centronics 704 printer, a NEC 
  11. 3510 Spinwriter, a Hayes Smartmodem, a Strobe paper plotter, and 
  12. a Houston Instruments paper plotter. In addition, hooking 
  13. computers directly to each other will be added later (I hope). 
  14.  
  15. In addition to the "wiring configuration" issues discussed here,
  16. many computer devices have options set by program logic, system
  17. logic, or switches that must be matched across connected devices
  18. before correct operation. Consult your users guide and other
  19. sources of reference material for other specification types.
  20. Often, computer devices connected together act like nothing is 
  21. right until every specification is correct. Another common case
  22. (especially when parity or bit speed specifications don't match)
  23. is for garbage characters to appear as transmitted data.
  24.  
  25. **********Copywrite*********
  26. This material is copyrighted by Global Data Processing
  27. of Dallas, Texas. Permission for non-commercial use, such
  28. as computer bulletin board uploading/downloading is granted.
  29. Any commercial use or inclusion must have written permission.
  30. Contact Global Data Processing for written permission: (214)
  31. 243-8744. 
  32. **********Copywrite**********
  33.  
  34. **********Cautions:**********
  35. No warranty or suitability of use or responsibility is assumed
  36. nor implied by the author(s) or publishers or repository agents
  37. of this write-up.
  38. **********Cautions:**********
  39. Mis-cabling or incorrect connections can cause permanent damage
  40. to equipment, requiring expensive repairs or replacement. This
  41. damage typically is not covered by equipment warranties. I now
  42. own a dead printer, ruined by a mis-connection.
  43. **********Cautions:**********
  44. While there is specifically-designed test equipment that permits
  45. signal lights and voltage level displays, ordinary voltmeters or
  46. signal lights can cause permanent damage to computer equipment.
  47. For example, current drain can be too heavy by some signal 
  48. lights that use your computer equipment signals to illuminate the 
  49. lights.
  50.  
  51. When I am figuring out a new cable problem, I borrow a 
  52. professional break-out box which does not drive signal lights
  53. from the computer device voltages/current (it detects signals 
  54. and has batteries to light the signal lights).
  55. **********Cautions***********
  56.  
  57.  
  58. INTRODUCTION
  59. The first discussion covers a critical conceptual point:
  60.   --RS232 configuration type (defined by the equipment vendor)
  61.  
  62. RS232 wire functions (what do all those wires do?) is a topic
  63. to be added later, I hope. Also note that the data-sending
  64. logic used is largely independent of specific RS232 cabling
  65. decisions. That is, whether 7 or 8 bit characters are sent,
  66. or EVEN/ODD/NO parity characteristics are used is a different
  67. equipment-related decision than the specific cable wiring 
  68. configuration.
  69.  
  70. The discussion here presents only specific cable wiring 
  71. experiences with diagrams. A final note is that Figure 5 is a
  72. abnormal and very simplistic modem hook-up. Many modems and many 
  73. modem programs will not work with a "bare minimum" connection as
  74. shown in Figure 5.
  75.  
  76.  
  77. CABLE WIRING: CONFIGURATION TYPES
  78. When an equipment vendor decides to provide an RS232 interface
  79. (or port), a decision has to be made on which configuration
  80. type is to be used. The equipment can be defined as primarily 
  81. SENDING TO terminal equipment, thus acting as Data Communications
  82. Equipment (DCE). Or the equipment can be manufactured as 
  83. primarily RECEIVING FROM controlling communications devices,
  84. thus being Data Terminal Equipment (DTE). Several pairs of
  85. wires (or pins) in the plug can be reversed depending on the
  86. specific manufacturer-defined configuration type.
  87.  
  88. Configuration type is important because connecting DCE (such 
  89. as Osborne 1) to DTE (all serial printers and plotters that I 
  90. have encountered) is usually easy, with a simple cable.
  91. However, hooking up DTE (IBM-compatibles) to DTE (serial printers,
  92. etc.) requires specially-made cables (typically reversing 1 or 
  93. more pairs of cables). Overall, the difficulty is that hooking DCE
  94. equipment to DCE equipment, or DTE equipment to DTE equipment
  95. requires reversing 1 or more pairs of cables, or requires a
  96. "null modem" cable (see Dennis Recla's write-up).
  97.  
  98. A common point of confusion in discussing a particular device
  99. are the directional words such as "TRANSMITTED DATA PIN", 
  100. "RECEIVED DATA PIN", etc. While pin 2 is usually identified as 
  101. "TRANSMITTED DATA", it only is such on DTE equipment. On DCE 
  102. equipment, "TRANSMITTED DATA" (that is, transmitted from the 
  103. "host" (DCE) to the terminal/printer (DTE) is pin 3. Yet vendors 
  104. sometimes document their configuration without a directional 
  105. notation or a configuration type notation.
  106.  
  107. The confusion arises from the failure to clearly identify
  108. equipment as DTE or DCE. That is, the description of single 
  109. directional signals such as "TRANSMIT DATA PIN" needs to 
  110. include a "TO THIS DEVICE" or "FROM THIS DEVICE" notation. 
  111. My references (Centronics, NEC Spinwriter, Strobe , and
  112. Houston Instruments technical manuals) all include directional
  113. notations.
  114.  
  115. Since directional signals are relative to configuration, you
  116. must typically identify what relative configuration types
  117. you have in equipment that you want to hook up. If the 
  118. devices are the same type, you must have a "non-standard"
  119. cables. Unless the vendor has some customized pin usage or
  120. other restriction, standard RS232 cabling should be usable 
  121. for hooking up DTE equipment to DCE equipment. (There are
  122. restrictions such as limit on cable length, since RS232
  123. cables easily pick up electrical noise from the environment 
  124. or from its own closely adjacent wiring. Also see Figure 6 (the 
  125. Houston Instruments plotter) for a non-standard requirement.
  126.  
  127.  
  128. INTERFACE FUNCTIONS
  129. Another decision that has to be made by the vendor is to define
  130. which functions will be implemented in the interface. The 
  131. simplest (and cheapest) interfaces use only 3 active wires, while
  132. a "good functionality" interface may use 10 active wires.
  133.  
  134. Typically the connections being made are between computers and
  135. printers/modem devices. The functions performed across the RS232
  136. cable interface commonly are on individual wires and usually
  137. include:
  138.  
  139.   --signal ground (i.e., a zero reference voltage)
  140.   --a transmit signal
  141.   --a receive signal
  142. (the first three are almost always there)
  143.   --frame ground ("grounded" protection) 
  144.   --data set ready ("transmit device" power is on)
  145.   --data terminal ready ("receive device" power is on)
  146.   --ready to send (now have data to send)
  147.   --clear to send (am ready to receive data)
  148.  
  149. This write-up will not go into the functional descriptions, other
  150. than the above brief identification.
  151.  
  152.  
  153. FIGURES
  154.  
  155. The following figures diagram the cabling ("pin-outs") used
  156. in several specific computer device scenarios.
  157.  
  158.  
  159. FIGURE 1      Osborne 1 connected to Centronics 704
  160.  
  161.    Osborne 1 (DCE)                  Centronics 704 (DTE)
  162.         PIN                               PIN
  163.             (terms relative to DTE)
  164.          1----------frame ground-----------1
  165.          2<----------transmit data---------2
  166.          3-----------receive  data-------->3
  167.          4<----------request to send-------4
  168.          5-----------clear   to send------>5
  169. OS1 PWR  6-----------data set ready------->6  
  170.          7-----------signal ground---------7
  171.          8--received line signal detected--8   (aka Carrier Detect)
  172.         20<----------data terminal ready---20  PTR POWER ON
  173.  
  174.  
  175. FIGURE 2      Osborne 1 cabled to NEC 3510 Spinwriter (DTE)
  176.               (Same as Figure 1)
  177.  
  178.    Osborne 1 (DCE)                  NEC 3510 Spinwriter (DTE)
  179.         PIN                               PIN
  180.             (terms relative to DTE)
  181.          1----------frame ground-----------1
  182.          2<----------transmit data---------2
  183.          3-----------receive  data-------->3
  184.          4<----------request to send-------4
  185.          5-----------clear   to send------>5
  186. OS1 PWR  6-----------data set ready------->6  
  187.          7-----------signal ground---------7
  188.          8--received line signal detected--8
  189.         20<----------data terminal ready---20  PTR POWER ON
  190.  
  191.  
  192. FIGURE 3      Eagle Spirit connected to Centronics 704 (DTE)
  193.               (Full function Null modem cable)
  194.  
  195.    Eagle Spirit (DTE)              Centronics 704 (DTE)
  196.         PIN                               PIN
  197. NOTE-->     (terms relative to Centronics 704)
  198.          1----------frame ground-----------1
  199.          2--\/-------transmit data---------2 (2 & 3 reversed in cable)
  200.          3--/\-------receive  data---------3
  201.          4--\/-------request to send-------4 (4 & 5 reversed in cable) 
  202.          5--/\-------clear   to send-------5
  203.          6--\/-------data set ready--------6 (6 & 20 reversed in cable)
  204.          7-----------signal ground---------7
  205.          8--received line signal detected--8
  206. EGL PWR 20--/\-------data terminal ready---20  PTR POWER ON
  207.  
  208. Note: "reversed" means that pin 2 on the Eagle-side connector 
  209.       has been re-wired to be pin 3 on the printer-side 
  210.       connector (and the same for pin 4 and 5, pin 6 and 20).  
  211.  
  212.  
  213. FIGURE 4      Osborne 1 cabled to Strobe Plotter (DTE)
  214.               (Same as Figure 1)
  215.  
  216.    Osborne 1 (DCE)                  Strobe PC100 (DTE)
  217.         PIN                               PIN
  218.           (terms relative to Strobe PC100)
  219.          1----------frame ground-----------1
  220.          2<----------transmit data---------2
  221.          3-----------receive  data-------->3
  222.          4<----------request to send-------4
  223.          5-----------clear   to send------>5
  224. OS1 PWR  6-----------data set ready------->6  
  225.          7-----------signal ground---------7
  226.          8--received line signal detected--8
  227.         20<----------data terminal ready---20  PLTR POWER ON
  228.  
  229.  
  230.  
  231. FIGURE 5      Osborne 1 (DCE) cabled to Smart-modem (DCE)
  232.               (simplest possible null modem cable)
  233.  
  234.    Osborne 1 (DCE)                  Smart-modem (DCE)
  235.         PIN                               PIN
  236.           (terms relative to Osborne 1)
  237.  
  238.          2<----------receive  data---\/----2 (2 & 3 reversed)
  239.          3-----------transmit data---/\--->3
  240.          7-----------signal ground---------7
  241.  
  242. Note: the Smart-modem assumes that it neither device will 
  243.       transmit fastest than the other device can receive, 
  244.       thus the cable has no wire connection for one device
  245.       to signal the other device to pause in transmitting.
  246.       Also, with no signal for "device ready" (normally pins
  247.       6 and 20), both devices are assumed to be powered up
  248.       and ready when attempts are made for use. 
  249.      
  250.  
  251.  
  252. FIGURE 6      Osborne 1 cabled to Houston Instruments
  253.                                   Plotter (DTE)
  254.  
  255.    Osborne 1 (DCE)                  DMP-7 (DTE)
  256.         PIN                               PIN
  257.           (terms relative to plotter)
  258.          1----------frame ground-----------1
  259.          2<----------transmit data---------2
  260.          3-----------receive  data-------->3
  261.          4<----------request to send-------4 (4 & 5 are tied together
  262.          5-----------clear   to send------>5  in the plotter)
  263. OS1 PWR  6-----------data set ready------->xx (wired to pin xx to select 
  264.          7-----------signal ground---------7   baud rate)
  265.         20<----------data terminal ready---20  PLTR POWER ON
  266.  
  267. Note: pin 6 from DCE (host equipment) is wired to one
  268.       of several pins to specifiy baud rate. For an
  269.       Osborne1, pin 6 is wired to pin 17 to specify 1200 baud.
  270.  
  271.  
  272.  
  273. Trade-marks: the following are trade-marks belonging to their
  274. respective vendors: Centronics 704, Eagle Spirit XL, Houston 
  275. Instruments DMP-7, IBM, NEC Spinwriter 3510, Osborne 1, 
  276. Smart-modem, Strobe PC100
  277.