임베디드 개발 환경에서 필요한 RS232 관련 지식

임베디드 개발 환경에서 아직까지도 가장 많이 사용되는 터미널 인터페이스는 RS-232이다. RS-232와 이와 관련된 내용을 모두 이해하는 것은 아주 어려운 일이므로 개발에 꼭 필요한 내용 위주로 정리한다.

임베디드 환경에서는 대부분의 경우 RX, TX, GND 3개의 연결을 사용한다. RS-232 연결에 사용되는 여러 종류의 커넥터가 있는데, 현재 가장 많이 사용되는 커넥터는 9 pin connector이다. 25 pin connector는 1990년대 이후 사용되는 것을 본 기억이 없다.  9 pin connector는  DE-9 혹은 DB-9 커넥터라고 불리는데 DE-9이 올바른 명칭이나 DB-9으로 더 많이 불린다.

9 pin connector에서 RX,TX, GND는 각각 2번, 3번, 5번 pin이므로 나머지 5핀은 대부분의 경우 사용되지 않는다. HW Flow Control이라는 기능이 필요할 경우 다른 핀을 사용 하지만 많이  사용되지는 않는다.

9 pin connector는 숫놈과 암놈이 있는데 보통 개발 호스트 컴퓨터에는 숫놈(Male) 커넥터가 타겟 보드에는 암놈(Female) 커넥터가 사용된다.  숫놈 커넥터는 (일반적으로) DTE 장치에 사용되고, 암놈 커넥터는 (일반적으로) DCE 장치에 사용한다.  즉 개발 호스트 컴퓨터를 DTE 장치로 생각하면 된다.  DTE/DCE는 전화기와 모뎀을 사용하여 아날로그 라인으로 통신하던 시절부터 사용해온 명칭으로 컴퓨터를 DTE (Data Terminal Equipment)장치, 모뎀등 통신 장치를 DCE(Data Communication Equiptment) 장치라고 불렀다.  이제와서는 별 의미 없는 명칭이지만, DTE인지 DCE인지에 따라 PIN의 데어터 방향이 결정이 되고 되고, 커넥터의 암수도 바뀌므로 개발 타겟 보드를 DTE로 설정할지 DCE로 설정할지 미리 고민해야 한다.

임베디드 개발 환경에서는 보통 타겟 보드를 호스트 PC와 연결하므로 호스트 PC가 DTE, 타겟보드를  DCE 장치로 설정하는 경우가 많다.  이 경우 DTE 장치에 사용되는 숫놈 커넥터의 3번 핀이 DCE장치의 3번 구멍에 연결되며 DTC to DCE 방향으로 데이터가 전달된다. 2번 핀은 반대 방향인 DCE to DTE로 데이터가 전달된다. (DTE-DCE 연결 시 2은 2번끼리 3번은 3번끼리 연결한다.)

DTE 장치끼리 통신이 필요할 경우 2번과 3번을 서로 꼬아서 연결해 주어야 하며 이렇게 서로 크로스하여 배선한 케이블을 널 모뎀 케이블이라고 부른다.  만일 타겟 보드가 DTE 장치로 설정되어 있다면, DTE인 호스트 PC와 연결하기 위해서 NULL모뎀 케이블이 필요하다. (타겟 장치에 숫놈 커넥터가 달렸다면 DTE장치가 달렸다고 생각하면 된다. 예전에는 이런 경우가 드물었지만, 요즘은 라즈베리 파이 같이 타겟보드에 리눅스등의 PC용 OS가 사용되는 경우가 많아 타겟의 serial포트가 DTE 로 설정된 경우가 많아졌다)

최근에는 PC에 serial port(COM포트)가 거의 장착되어 있지 않으므로 개발 보드에 연결하기 위하여 대부분의 경우 Usb2Serial 장치를 사용한다. Usb2Serial 장치는 일반적으로 커넥터가 숫놈이며 당연히 Host PC가 DTE 장치가 되지만, 암놈 커넥터를 가진 Usb2Serial장치를 사용하면 Host PC가 DCE 모드로 동작하게 된다. 따라서 개발 보드가 DTE 장치라면 널모뎀 케이블을 사용하여 Host PC와 연결(DTE to DTE) 하거나 Host PC에 DCE로 동작하는 (암놈 커넥터를 가진) Usb2Serial장치를 사용하면 된다.

간혹 대책없이 DTE 장치에 암놈 커넥터를 달거나 DCE 장치에 숫놈 커넥터를 다는 경우가 있으니 골탕먹지 않도록 주의하자.