シリアルケーブルとは何か?初心者でも分かる使い方と基礎知識共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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シリアルケーブルとは何か?初心者でも分かる使い方と基礎知識共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


シリアルケーブルとは何か?初心者でも分かる使い方と基礎知識

リアルケーブルは、データを1ビットずつ順番に送る通信ケーブルです。RS-232 と呼ばれる古くからある規格が代表的で、パソコンと周辺機器を直結して設定する用途で使われてきました。現在はUSBや無線が主流ですが、特定の機器や産業用機器ではいまだにシリアルケーブルが現役です。

シリアルケーブルのポイントは「信号を1本ずつ送る」ことと「電圧レベルが機器ごとに異なる」ことです。代表的な規格には RS-232RS-422RS-485 などがあります。家庭用の機器では RS-232 がよく使われますが、機器同士の距離が長いときは RS-422/RS-485 が適していることがあります。

主なタイプとコネクタ

シリアルケーブルにはいくつかのコネクタ形状があります。最も一般的なのは DB9DB25 というD型のコネクタです。特にパソコン側が DB9、機器側が DB9/DB25 になる組み合わせが多いです。

規格コネクタ説明
RS-232DB9、DB25古典的なシリアル通信。近距離で安定。自作ケーブルや設定用に多く使われる。
TTLシリアルピンヘッダやヘッダ型低電圧(通常 3.3V/5V)。レベル変換が必要で、マイコンとの接続に使われることが多い。

使い方の基本

初めてシリアルケーブルを使うときは、接続する機器の 電源を切る ことから始めましょう。次にケーブルのコネクタを正しく差し込み、機器側の設定を シリアル通信(または RS-232) に合わせます。多くの機器には「ボーレート(通信速度)」「データビット数」「パリティ」「ストップビット」などの設定項目があり、PCの端末ソフトウェアと一致させる必要があります。

接続の際には 直結ケーブル(straight-through)ヌルモデム(null modem)ケーブル のいずれかを使い分けます。直結は機器同士をそのまま接続、ヌルモデムは送受信の信号線をクロスさせてPC同士または機器同士を直接接続します。最近の機器は USB-シリアル変換アダプタを介して接続することが多く、アダプタにはドライバが必要な場合があります。

安全と注意点

電圧レベルの違いに注意してください。RS-232 は +12V / -12V のレベルが使われることが多いのに対し、TTL レベルは 0V/3.3V または 0V/5V です。レベル変換回路がないと機器を傷つけることがあります。

まとめと実践のヒント

シリアルケーブルは「1ビットずつ送る通信」「電圧レベルの違い」「コネクタの形状」という3つのポイントを抑えると理解しやすいです。初めての場合は機器の取扱説明書にあるシリアル設定値をそのまま使うのが安全です。もし機器同士の接続でうまくいかない場合は、ケーブルの種類(DB9/DB25、直結/ヌルモデム、RS-232/TTL)とボーレートなどの設定をもう一度確認しましょう。

補足情報

家庭用の古いパソコンやルータの設定、研究室の計測機器、産業機器の監視など、シリアルケーブルは今でも現場で活躍しています。学習の第一歩として、身の回りの古い機器を観察してみると、シリアル通信の実例をつかみやすくなります。


シリアルケーブルの同意語

RS-232ケーブル
シリアル通信規格RS-232に準拠したケーブル。PCと機器のシリアルポートを接続する代表的なタイプです。
RS-232Cケーブル
RS-232C規格に沿ったケーブル。RS-232とほぼ同義の表現として使われます。
DB9ケーブル
9ピンのD-subコネクタ(DE-9)を用いたシリアルケーブル。最も一般的な形状の一つです。
DE-9ケーブル
DE-9コネクタ(9ピンのD-sub)を使うシリアルケーブル。DB9とほぼ同義で使われることが多いです。
DB25ケーブル
25ピンのD-subコネクタを用いるシリアルケーブル。古めの機器でよく使われます。
DA-25ケーブル
DA-25コネクタを用いる25ピンのD-sub型シリアルケーブル。
D-sub 9ピンケーブル
9ピンのD-subコネクタを用いたシリアルケーブル。
D-sub 25ピンケーブル
25ピンのD-subコネクタを用いたシリアルケーブル。
シリアルポートケーブル
シリアル通信用のポート同士を接続する目的のケーブルの総称。
シリアルデータケーブル
シリアルデータ伝送を目的としたケーブルの表現。RS-232系を含むことが多いです。
コンソールケーブル
機器の設定用コンソールポートとPCを接続するRS-232ケーブル。ルータやスイッチの設定に使われます。
ロールオーバーケーブル
Cisco機器などのコンソールポートとPCを接続する特殊ケーブル。RJ-45端子同士を逆配線にして接続します。
9ピンシリアルケーブル
9ピンの端子を持つシリアルケーブル。RS-232系が一般的です。
25ピンシリアルケーブル
25ピンの端子を持つシリアルケーブル。旧機器で使われることが多いです。

シリアルケーブルの対義語・反対語

パラレルケーブル
シリアルケーブルの対義語として、複数本の信号線を同時に使ってデータを送る並列方式のケーブル。速度や配線の設計が異なる点が特徴です。
並列ケーブル
複数の信号線を同時に使用してデータを送受信する並列伝送のケーブル。シリアルの対義語としてしばしば挙げられます。
並列通信
複数ビットを同時に送る通信方式。1ビットずつ送るシリアル通信の反対概念として用いられます。
無線通信
ケーブルを介さず、電波(または光などの無線伝送)でデータを送受信する通信方式。ケーブルの代替として対比されることが多いです。
無線接続
デバイス間の接続が無線で行われる状態のこと。シリアルケーブルの有線接続の対比として挙げられます。
Ethernetケーブル
イーサネット規格に対応するケーブル。一般的には有線LANで使われ、シリアルケーブルの代替として捉えられることがあります。
光ファイバーケーブル
光ファイバーを用いた有線伝送のケーブル。高帯域・長距離伝送に適し、従来のシリアルケーブルとは異なる伝送媒体として対比されます。

シリアルケーブルの共起語

RS-232
シリアル通信の代表的な規格。D-subコネクタを介してデータを非同期に送受信します。信号レベルは一般に±12V程度を用い、DTEとDCE機器の間で接続されます。
RS-232C
RS-232規格の実務上の一般的な呼称。長年にわたり広く使われてきたRS-232の改訂版的な表現です。
D-sub 9 / DE-9 / DB-9
9ピンのD-subコネクタ。RS-232接続で最も頻繁に使用される端子形状。DE-9が正しい名称で、DB-9は俗称です。
D-sub 25 / DB-25
25ピンのD-subコネクタ。古いPCやモデムなどで使われたRS-232の接続形状の一つです。
Null modem cable
DTE同士を直接接続するためのケーブル。送受信の配線をクロスさせ、手旗信号を適切に接続します。
Straight-through cable
両端のピン配列を同じにしたケーブル。機器のDTE/DCE関係が適切に対応している場合に使用します。
Crossover / クロスケーブル
二つのDTEまたはDCEを直接接続する際の配線方法。RS-232の接続構成で使われます。
USB-シリアル変換アダプタ / USB to RS-232 adapter
USBポートをシリアル信号に変換するデバイス。現代PCにRS-232ポートがない場合に便利です。
USBシリアルケーブル
USB側とRS-232側を直接接続するケーブル。プラグアンドプレイで使えることが多いです。
コンソールケーブル
ルータやスイッチの設定用の専用シリアルケーブル。機器のコンソールポートへ接続します。
シリアルコンソールケーブル
ネットワーク機器の設定・初期化時に用いるコンソール接続用ケーブルの総称。
COMポート
パソコン上の仮想的なシリアルポート番号。デバイスマネージャなどで表示・管理します。
DTE (Data Terminal Equipment)
データを送信する端末側の機器。例:PC、ノートPC、マイクロコントローラなど。
DCE (Data Communications Equipment)
データを受信・中継する機器。例:モデム、シリアルスイッチ、ルータのコンソール側など。
RTS/CTS
リクエスト・ツー・トランスミットのハンドシェーク信号。RS-232でデータ送受信の流れを制御します。
DTR/DSR
データ端末の準備状態を示すハンドシェーク信号。接続の確立やフロー制御に関係します。
DCD
データキャリア検出信号。接続が確立してデータの送信可能状態かを示します。
RI (Ring Indicator)
電話回線で呼び出しを示す信号。RS-232のハンドシェーク線の一つです。
baud rate
データを1秒間に転送するビット数の指標。代表値として9600、115200などがあります。
9600 bps
一般的なデフォルトの伝送速度。古い機器でもよく使われます。
115200 bps
近年の機器でよく用いられる高速な伝送速度です。
parity
データの誤り検出の設定。none / even / odd などが選択されます。
stop bits
1ビットまたは2ビットの停止ビット。データの区切りに用いられます。
handshake
データ送受信の制御方式全般の総称。RTS/CTSやDTR/DSRなどを含みます。
asynchronous
非同期通信。送信タイミングを事前に同期させずにデータを送る方式です。
UART
シリアルデータの送受信を担う小規模な回路・モジュール。多くのシリアル機器に内蔵されています。
RS-422
長距離・多点接続に強いシリアル規格。ノイズ耐性が高く産業分野で用いられます。
RS-485
複数機器を同時接続できるシリアル規格。長距離・多点通信に適しています。
TTLシリアル
低電圧TTLレベルのシリアル信号。マイコンなどで使われることが多く、RS-232とは電圧レベルが異なります
レベルシフタ / レベル変換
RS-232とTTLなど別の電圧レベル同士を橋渡しするデバイス。

シリアルケーブルの関連用語

シリアルケーブル
シリアル通信を行うための物理的接続ケーブル。主にRS-232/RS-422/RS-485規格で用いられ、D-subやRJ-45などのコネクタを持つ。
RS-232
パソコンと周辺機器をつなぐ代表的なシリアル規格。電気レベルは通常±12V程度で長距離は苦手、DTEとDCEの組み合わせで接続します。
RS-232C
RS-232規格の一般的な実装。現在の機器で最も広く使われる版で、通信の基本設定が共通しています。
RS-422
差動シリアル規格でノイズ耐性が高く長距離通信に向く。単一送信と複数受信が可能な場合があります。
RS-485
差動の多点接続が可能な規格。産業機器や制御系で広く使われ、長距離・多点通信に強い。
D-sub 9ピン / DE-9 / DB9
9ピンのD-subコネクタ。RS-232の代表的端子形状で、PCの旧式COMポートにも使われます。
D-sub 25ピン / DB25
25ピンのD-subコネクタ。古い機器や産業機器で見られるRS-232/RS-232Cの端子。
直通ケーブル / ストレートケーブル
DTE-DCE間を接続するケーブル。TXとRXをそのまま対応させます。
Nullモデムケーブル
2台のDTE機器を接続するためにTX/RXをクロスさせるケーブル。RS-232の代表的な接続法の1つ。
クロスケーブル
一部の機器間でTX/RXを交差させる接続ケーブル。用途は機器のDTE/DCEの組み合わせに依存します。
TX / RXライン
送信信号線(TX)と受信信号線(RX)。相手機器の対応ピンへ接続します。
DTR / DSR
DTRはデータ端末の準備を示す線、DSRは準備完了を示す線です。ハンドシェイクで使われます。
CTS / RTS
CTSは送信許可、RTSは送信要求を示す線。ハードウェアフロー制御に使われます。
RI
Ring Indicator。着信を示す信号線で、モデムなどで使われることがあります。
GND
グラウンド。信号の共通基準点で、ノイズ対策として必ず接続します。
UART / USART
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter。シリアル通信の心臓部となる回路(MCUやPCに内蔵されることが多い)。
非同期シリアル
開始ビット・データビット・パリティ・ストップビットを用い、クロックを別に共有しない方式のシリアル通信。
ボーレート / バ baud rate
1秒間に送信/受信されるビット数の指標。実データ速はデータビットやストップビットで決まります。
データビット
1フレームあたりのデータビット数。通常8ビットが多い(設定により7/8など)。
パリティ
データの誤り検出のための設定。None・Even・Odd・Mark・Spaceが選択できます。
トップビット
フレームの終端を示すビット。通常1ビット、場合により2ビット。
ハンドシェーク / フロー制御
送信側と受信側のデータ送信許可を調整する仕組み
XON / XOFF
ソフトウェアフロー制御の形式。特定の文字を送受信停止の合図として使用します。
ハードウェアフロー制御
RTS/CTSなどの信号線を使って送受信の許可を制御します。
DTE / DCE
DTEは端末側(PC等)、DCEはデータ通信機器(モデム等)。接続時のケーブル種別を決めます。
USBシリアル変換アダプタ
USBポートをRS-232/RS-485などのシリアル信号へ変換するデバイス。
CP2102 / FTDI / CH340 / PL2303
代表的なUSB-シリアル変換ICまたはモジュールのブランド名
MAX232 / レベルシフタ
TTLレベルとRS-232レベルを変換するIC。電圧レベル差を吸収します。
TTLレベルシリアル
0V/5V(または3.3V)の論理レベルで動くシリアル信号。
RS-232とTTLの違い
RS-232は高電圧レベル、TTLは低電圧。直接接続は不可でレベル変換が必要です。
コンソールケーブル
機器の設定・監視のために用いる特別なシリアルケーブル。
Ciscoコンソールケーブル
ルータやスイッチの初期設定に使われるコンソール用ケーブル(RJ-45/DB9などの組合せが一般的)。
ピンアウト / ピンアサイン
コネクタの各ピンの機能を示す配線情報。正しく接続するうえで重要です。
ピン配置
代表的なDB9/DB25のピン配置の具体例。接続時の配線判断に役立ちます。
COMポート / Windowsのシリアルポート
Windowsで表示される仮想的なシリアルポート名。デバイスマネージャで確認します。
シリアルポート / シリアル通信
データをビット単位で順次送る通信方式。機器の設定や監視に使われます。

シリアルケーブルのおすすめ参考サイト


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