シリアルポート切替器キット SM400-K

作成日:2021/02/20
最終更新日:2022/11/12

シリアルポート切替器キット SM400-K

作成日:2021/02/20
最終更新日:2022/11/12

概要

本キットはBASEにて頒布しております。

電子工作をしていると手軽に通信するためにUARTを用いたシリアル通信を用いることが多くあります。 また、ネットワーク機器やサーバー機などの設定用にシリアルポートを使うことが未だ多くあります。 近年ではシリアルポートを標準搭載したPCはほとんどなくなっており、USB-シリアルポート変換器を使用した上で通信することが多くなりました。

USB-シリアルポート変換器は手軽にPCに接続できる反面、RS232-Cのレベル変換と比較するとコストアップは避けられません。 また、USB-シリアル変換ICによってはフロー制御ができず、通信が安定しないことがあります。

そこで、安定して動作するUSB-シリアル変換器をPCに接続した上でRS232-Cのレベル変換したうえで扱いたいです。 ネットワーク機器は、シリアルポート上のコンソールとTelnetやSSH等でネットワーク越しに操作するコンソールとで出力される情報量が異なることが多く、 シリアルポート経由で操作したいことがあります。また、UNIXを搭載したサーバー機はシリアルポート経由でコンソールを操作できるのでトラブルシュート する際に操作できると便利です。

かつては多ポート対応したシリアルポート切替器を入手できましたが、現在では安価に入手可能なものは2ポートのもののみです。 多ポートのものもありますが業務用であり高額です。

シリアルポート切替器キット SM400-K

そこで、スタンドアロンで動作可能な4入力1出力のシリアルポート切替器キットを開発しました。 端子は一般的なD-SUB9ピンではなくネットワーク機器で主流となっているRJ-45とし、入力側にはストレートケーブル、出力側にはRJ-45タイプのコンソールケーブル(通称CISCOケーブル)を接続可能な構成にしました。また,RJ-45の端子ではなくピンヘッダを取り付けることで、D-SUB9ピンやジャンパワイヤでの接続を可能にし、電子工作などでも扱いやすくしました。

図1.のようにスタンドアロンで動作する場合の制御回路は,74ロジックICを用いて構成しています。 具体的にはD-FlipFlopを用いてグレイコードカウンタを構成し部品点数の削減を図りました。 そのため、ポートと制御信号の組はBinary Coded Decimalとなっていないため注意が必要です。

また、図2.のようにRaspberry PiやESP32等と組み合わせることで、ネットワーク経由でポートの切り替えを可能にするスマートシリアルポート切替器として構成したり、出力側を収容することでシリアルコンソールサーバーとして構成することもできます。そのときは、ACアダプタ用のジャックは搭載せず、ピンヘッダから電源供給し、制御用のマイコンボードと電圧レベルを合わせる必要があります。

シリアルポート切替器キット SM400-K
図1. シリアルポート切替器キット SM400-K
Raspberry Piと組み合わせた場合
図2. Raspberry Piと組み合わせた場合

ご注意

本キットを使用したことで生じるいかなる損害、損失その他の不利益に対してもRowan Toolsは一切責任を負いません。 回路図や部品のデータシートなどを確認し、問題ないことを確認の上ご利用ください。

マニュアル

動作確認済機器一覧

以下に記載している機器は、手元で動作実績のある機器です。 恐らく、ここに表記している機器以外でも動作可能かと思いますが十分に検証のうえご利用ください。

  • Allide Telesis
    • GS916M
    • GS924M
  • CISCO
    • Cisco 892
  • Yamaha
    • RTX1210
    • RTX830
    • WLX302