DE-9

DE-9 — это стандартный 9-контактный разъём D-subminiature (D-sub), широко применявшийся в компьютерной и промышленной технике для подключения периферийных устройств, передачи данных и аналоговых сигналов. Получил распространение в 1980-х — 1990-х годах, в основном в качестве интерфейса для последовательного порта RS-232 и игровых контроллеров.

История

Разъёмы семейства D-subminiature были разработаны компанией ITT Cannon в 1952 году. Название «D-sub» происходит от формы металлического экрана, напоминающего букву D, которая обеспечивает механическую поляризацию (исключает неправильное подключение). Конструкция быстро стала стандартом для передачи сигналов в военной, а затем и в гражданской электронике.

С развитием персональных компьютеров в начале 1980-х годов потребовался компактный и надёжный разъём для последовательного интерфейса RS-232. Первоначально использовались 25-контактные разъёмы DB-25, но для экономии места и упрощения конструкции был разработан 9-контактный вариант — DE-9 (часто ошибочно называемый DB-9, хотя по стандарту D-sub с 9 контактами имеет обозначение DE-9, где буква «E» указывает на размер корпуса). В 1984 году компания IBM включила DE-9 в конструкцию IBM PC/AT, что закрепило его как стандартный разъём для последовательного порта COM1 и COM2.

Конструкция и типы

Разъём DE-9 состоит из металлического D-образного экрана, изолирующей пластиковой вставки и 9 контактов (штырьков или гнёзд). Контакты расположены в два ряда: верхний ряд содержит 5 контактов, нижний — 4. Шаг между контактами — 2,77 мм (0,108 дюйма).

Существует два основных исполнения:

• Вилка (male, штырьковая) — контакты выполнены в виде штырьков. Устанавливается на кабелях и на корпусах устройств, подключаемых к компьютеру (например, мышь, модем).
• Розетка (female, гнездовая) — контакты выполнены в виде гнёзд. Устанавливается на корпусе компьютера или на кабелях, подключаемых к нему.

По способу монтажа различают:

• Паяные — контакты припаиваются к проводам.
• Обжимные — провода фиксируются в контактах обжимным инструментом.
• IDC (Insulation Displacement Connector) — провода вдавливаются в контакты, прокалывая изоляцию (используется в шлейфах).

Распиновка и стандарты

Стандартная распиновка разъёма DE-9 для последовательного интерфейса RS-232 (COM-порт) была определена в спецификации IBM PC/AT и впоследствии закреплена в стандарте EIA/TIA-574. Назначение контактов (со стороны розетки на корпусе компьютера):

Для других применений распиновка может отличаться. Например, в игровых контроллерах (джойстиках) для IBM PC и совместимых систем использовалась нестандартная распиновка, включающая сигналы для аналоговых осей (X, Y) и кнопок.

Применение

DE-9 использовался в следующих основных областях:

Последовательный порт (RS-232)

Наиболее массовое применение. Разъём устанавливался на материнских платах, платах расширения (мультикарты) и на корпусах компьютеров IBM PC/AT и их клонов. Через него подключались:

• Модемы (внешние)
• Мыши (последовательные)
• Принтеры (через адаптер)
• Промышленные контроллеры, считыватели штрих-кодов, терминалы
• Некоторые модели сканеров и цифровых камер

Игровые контроллеры

В 1980-х — начале 1990-х годов DE-9 стал стандартным разъёмом для подключения джойстиков к домашним компьютерам и игровым приставкам. Наиболее известные платформы:

• IBM PC/XT/AT — использовался для аналоговых джойстиков (стандарт DA-15, но DE-9 применялся в некоторых клонах).
• Commodore 64, Amiga — цифровые джойстики с 5-контактным разъёмом, но DE-9 (часто с 9 контактами) использовался в некоторых моделях.
• Atari 2600, 7800 — стандартный разъём для джойстиков (цифровые, 9 контактов).
• Sega Mega Drive/Genesis — 9-контактный разъём для геймпадов.

Аналоговые интерфейсы

• MIDI — для подключения музыкальных инструментов и синтезаторов (используются 5 контактов из 9).
• Аудио — в некоторых профессиональных звуковых картах (например, для подключения внешних микшерных пультов или цифровых аудиоинтерфейсов).
• Видео — в некоторых моделях мониторов и видеокарт (например, для подключения RGB-мониторов или для передачи синхросигналов).

Промышленность и автоматизация

DE-9 широко применяется в промышленных контроллерах, программируемых логических контроллерах (ПЛК), станках с ЧПУ, измерительных приборах и системах сбора данных. Благодаря надёжности и простоте, он остаётся востребованным в условиях, где не требуется высокая скорость передачи данных, но важна устойчивость к помехам и механическая прочность.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Механическая поляризация (D-образная форма) предотвращает неправильное подключение.
• Надёжное винтовое крепление (винты с накатанной головкой или с прорезью) обеспечивает устойчивость к вибрациям и случайному отключению.
• Простота пайки и ремонта.
• Широкая распространённость и низкая стоимость компонентов.
• Возможность передачи сигналов на расстояния до 15 метров (для RS-232) без дополнительных усилителей.

Недостатки:

• Ограниченная скорость передачи данных (до 115,2 кбит/с для RS-232, в реальности часто ниже).
• Большие габариты по сравнению с современными разъёмами (USB, HDMI).
• Отсутствие встроенной передачи питания (для питания внешних устройств требовался отдельный кабель).
• Подверженность коррозии контактов при неблагоприятных условиях эксплуатации.

Современное состояние

С конца 1990-х годов DE-9 начал вытесняться интерфейсами USB, FireWire (IEEE 1394) и Ethernet. В современных персональных компьютерах (настольных и ноутбуках) последовательный порт DE-9 практически не встречается; его заменили порты USB и встроенные контроллеры Bluetooth. Однако в промышленной автоматике, встраиваемых системах, радиолюбительской практике и в некоторых видах измерительного оборудования DE-9 продолжает использоваться. Для подключения старых устройств к современным компьютерам применяются USB-адаптеры с преобразователем USB — RS-232.

Интересные факты

• Ошибочное название «DB-9» закрепилось в обиходе, хотя по стандарту D-sub разъём с 9 контактами имеет корпус размера «E» (DE-9). Разъём DB-9 не существует — это гибридное обозначение, возникшее из-за путаницы с 25-контактным DB-25.
• В некоторых старых компьютерах (например, Apple Macintosh) использовался 8-контактный разъём Mini-DIN для последовательного порта, а DE-9 применялся реже.
• В СССР и России разъём DE-9 часто назывался «разъёмом типа РС» (от «персональный компьютер») или «COM-портом».
• Разъём DE-9 используется в стандарте CAN (Controller Area Network) для автомобильной и промышленной электроники, хотя в этом случае распиновка отличается от RS-232.

Источники

• ITT Cannon. D-subminiature Connector Catalog. — 1952.
• IBM. IBM PC/AT Technical Reference. — 1984.
• EIA/TIA-574. 9-Position Non-Synchronous Interface Between Data Terminal Equipment and Data Circuit-Terminating Equipment. — 1990.
• ANSI/VITA 1-1994. VMEbus Specification.
• ГОСТ 23588-79. Разъёмы электрические низкочастотные. Общие технические условия.
• Журнал «Радио». — 1988. — № 5. — С. 32-34.