- Nullmodemkabel
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Ein typisches Nullmodem-Kabel
Ein Adapter, der die gleiche Funktion erfülltAls Nullmodem-Leitung wird eine Leitung bezeichnet, welche zwei Computer über die serielle Schnittstelle (RS-232 bzw. EIA-232) mit einem speziell gekreuzten Kabel miteinander verbindet. Der Name Null-Modem rührt daher, dass Computer auf lange Distanz oft über Modems miteinander verbunden wurden, die man jeweils über serielle Schnittstellen an die Computer anschloss. Bei einer direkten Verbindung, bei der die Computer nur wenige Meter voneinander entfernt stehen, entfällt das Modem allerdings.
Gegenüber der Verbindung eines Computers mit einem Modem müssen verschiedene Anschlüsse in der Leitung gekreuzt werden (z. B. Receive Data und Transmit Data, Pin 2 und 3 der Buchsen). In einem Nullmodem-Kabel ist diese Vertauschung fest eingebaut.
Die Nullmodem-Leitung hat grundsätzlich beidseitig „weibliche“ Kontaktbuchsen (female).
Verwendung und Geschichte
Innenleben bzw. Steckerbuchsen eines typischen Satelliten-Receivers. Rechts ist deutlich eine mit RS 232 beschriftete Buchse ersichtlichÜber eine Nullmodemverbindung, d. h. eine direkte serielle Verbindung, können die beiden beteiligten Rechner Daten austauschen, was vor allem zu Zeiten der Anfänge der Personal-Computer in den 1980er und frühen 1990er-Jahren sehr beliebt war. Mit zwei Personal-Computern, auf denen das Betriebssystem DOS lief, war ein Datenaustausch auf diese Weise einfach zu bewerkstelligen. Weit verbreitet war beispielsweise das Datenübertragungsprogramm „Laplink“. Auch zwei Amigas oder Atari ST konnten mit einer Nullmodem-Leitung miteinander vernetzt werden. Diese Technik wurde insbesondere von Computerspielen genutzt, um Mehrspieler-Partien zu ermöglichen.
Mit dem zunehmenden Aufkommen von (auch hausinternen) Computernetzwerken (sogenannte LANs) sowie neueren Schnittstellentechniken wie USB oder Firewire wurde die bandbreitenschmale Nullmodem-Leitung zunehmend unattraktiv, da über diese neuen Verbindungsmöglichkeiten Daten wesentlich schneller und auch zwischen mehreren Computern übertragen werden können.
Auch heute noch werden Nullmodem-Kabel dort genutzt, wo die serielle Schnittstelle immer noch eine Verwendung findet, und zwar vorwiegend im Bereich der eingebetteten Systeme, d. h. Computersysteme, die über zu wenig Rechenleistung zur Kontrolle von Hochgeschwindigkeitscontrollern für USB oder Ethernet verfügen oder bei denen sich ein Einbau eines solchen Controllers finanziell nicht lohnen würde. Typischerweise sind das heutzutage Set-Top-Boxen wie Satelliten-Receiver oder DVD-Abspielgeräte, die über eine serielle Schnittstelle zum Aktualisieren der Firmware der Geräte verfügen. Da die Geräte meist über vereinfachte Hauptplatinen von Computern verfügen, haben sie üblicherweise einen Super I/O-Chip installiert, der sich gegenüber einem anderen Gerät wie ein Computer und nicht wie ein Peripheriegerät verhält. Daher benötigt man wie bei der Verbindung zu einem anderen Computer ein Nullmodem-Kabel, um von einem Computer aktuelle Softwarestände auf das Gerät aufzuspielen (Firmware upload).
Aufbau einer 3-Draht Nullmodem-Leitung mit 9-poligen D-Sub-Buchsen
Hierbei handelt es sich um ein minimales Nullmodemkabel, welches z.B. für einige Satellitenreceiver zum Aktualisieren der Firmware ausreichen kann. Hiermit ist aber kein Hardware-Handshake möglich. Sollte ein Handshake nötig sein, muss dieser in Software nachgebildet werden.
Bezeichnung RxD TxD GND Pin Stecker 1 2 3 5 Pin Stecker 2 3 2 5 Bezeichnung TxD RxD GND Aufbau einer Nullmodem-Leitung mit 9-poligen D-Sub-Buchsen
Hierbei handelt es sich um ein vollbeschaltetes Nullmodemkabel, mit welchem auch ein Hardware-Handshake durchgeführt werden kann.
Bezeichnung DCD, DSR RxD TxD DTR GND RTS CTS RI Pin Stecker 1 1 und 6 2 3 4 5 7 8 9 Pin Stecker 2 4 3 2 1 und 6 5 8 7 9 Bezeichnung DTR TxD RxD DCD, DSR GND CTS RTS RI Die Schutzmasse (= Abschirmung) ist nicht extra aufgeführt.
Die Kreuzungen der Verbindungen sind symmetrisch, d. h. das Vertauschen der beiden Enden ändert nichts an der Funktionsweise. Die Leitung selbst jedoch ist, dem EIA-232-Standard entsprechend, elektrisch gesehen asymmetrisch.
Aufbau einer Nullmodem-Leitung ohne Hardwareflusskontrolle
Bezeichnung DCD RxD TxD DTR GND DSR,RI RTS,CTS Pin Stecker 1 1 2 3 4 5 6 und 9 7 und 8 Pin Stecker 2 1 3 2 4 5 6 und 9 7 und 8 Bezeichnung DCD TxD RxD DTR GND DSR,RI RTS, CTS Die mehrfachen Einträge eines Pins kennzeichnen Brücken, durch die normalerweise nur die Pins eines Stecker miteinander verbunden sind, ohne Verbindung zu einem der Pins der Gegenseite. In diesem Fall ergeben sich so die folgenden beiden Brücken: Pin 6 und Pin 9, Pin 7 und Pin 8.
Durch die Verbindung von Pin 7 und Pin 8 wird die Hardwareflusskontrolle ausgehebelt, wodurch beide Seiten ohne Rücksicht auf den Eingangspuffer der Gegenseite senden. Dies kann erforderlich sein, falls eines der beiden angeschlossenen Geräte keine Hardwareflusskontrolle unterstützt.
Neben den obigen beiden Varianten gibt es im Handel aber noch weitere Varianten. Da die Leitungen fast immer ohne Dokumentation verkauft werden, weiß man aber fast nie, um welche Variante es sich jeweils handelt.
Umsetzliste 9-polig auf 25-polig
Hier ein Schaubild der Verdrahtung von DB9/DB25 ↔ DB25/DB9:
Bezeichnung DCD, DSR RxD TxD DTR GND RTS CTS RI 9-polig 1 und 6 2 3 4 5 7 8 9 25-polig 20 2 3 6 und 8 7 5 4 22 Bezeichnung DTR TxD RxD DSR, DCD GND CTS RTS RI Beim 25-poligen Stecker wird die Abschirmung des Kabels zusätzlich auf Pin 1 angelegt. Damit wird die Signalerde auf die Betriebserde (Kabelschirm) gelegt, was aber in der Regel nicht notwendig ist. Es genügt meist die Abschirmung an das Metallgehäuse des Steckers zu löten.
Für den Betrieb ist es nicht notwendig den ‚gekreuzten Stecker‘ zu kennzeichnen, da die Kreuzungen symmetrisch sind. Deshalb ist es egal, wie herum das Kabel betrieben wird, wobei in diesem Falle natürlich die Lage der Stecker durch die Geräte mit ihren 25- und 9-poligen Gegenstücken bestimmt wird.
Legende der Pinbezeichnungen (9polig)
Pin Kurzbezeichnung Bezeichnung Signalrichtung Beschreibung 1 DCD Data Carrier Detect Übertragungsgerät → Endgerät Datenträgersignal wurde vom Übertragungsgerät (z. B. Modem) erfasst 2 RxD Receive (x) Data Übertragungsgerät → Endgerät Leitung, die am Endgerät (z. B. PC) ein Datenbit vom Übertragungsgerät (z. B. Modem) empfängt 3 TxD Transmit (x) Data Endgerät → Übertragungsgerät Leitung, die vom Endgerät (z. B. PC) ein Datenbit zum Übertragungsgerät (z. B. Modem) sendet 4 DTR Data Terminal Ready Endgerät → Übertragungsgerät Endgerät (z. B. PC) ist funktionsbereit 5 GND Ground („Masse“) keine Bezugspotential zu 0 V 6 DSR Data Set Ready Übertragungsgerät → Endgerät Übertragungsgerät (z. B. Modem) ist funktionsbereit 7 RTS Request To Send Endgerät → Übertragungsgerät Endgerät (z. B. PC) zeigt an, dass die Gegenstelle senden soll (Sendeanforderung) 8 CTS Clear To Send Übertragungsgerät → Endgerät Übertragungsgerät (z. B. Modem) zeigt Empfangsbereitschaft an (Sendeerlaubnis) 9 RI Ring Indicator Übertragungsgerät → Endgerät Übertragungsgerät (z. B. Modem) empfängt ein Klingel- oder Anrufzeichen auf der Telefonleitung Für die einfachste Variante eines Nullmodem-Kabels genügt es, RxD mit TxD und RTS mit CTS jeweils zu kreuzen und eine Masse-Verbindung herzustellen. Die übrigen Leitungen werden wirklich meistens nur im Wirkbetrieb mit einem externen Gerät benötigt.
Zum Herstellen eines Nullmodem-Kabels werden sogenannte D-Sub-Steckverbinder verwendet. Hier benötigt man sowohl für die 9-, als auch die 25-polige Variante immer Buchsen („weibliche“ Steckverbinder, „Kupplung“), da die Schnittstellen in den PCs mit Steckern („männlichen“ Steckverbindern) ausgestattet sind.
Siehe auch
- EIA-232 (Altbekannt als RS-232-Schnittstelle)
- D-Sub-Stecker
- Parallelport
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