USB-シリアル変換ケーブルの使いかた

Updated : 2006/12/12   
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USB−Serial Console Terminal Cable
USB-シリアル変換ケーブルで Cobalt にログイン中の写真

■ USB-シリアル変換ケーブルを使おう
ラック・サーバーやルーターの管理には、シリアルコ ンソールが広く使われています。数年前はシリアル・ケーブルをノートPCにつないでできました。しかし、最近のノートPCにはシリアル・ポートがないので 「USB−シリアル変換ケーブル」を利用してシリアル接続するのが一般的です。
このページでは、秋葉原の秋月電子通商が販売する「USB−シリアル変換ケーブル」の使い方を説明します。この製品は、同社製マイコン・ボードのユーザー ために低価格で販売されている「USB-シリアル変換ケーブルですが、一般的なシリアル・コンソール設定(ルーターの設定など)用途にも利用できます。本 製品付属の説明書はデバイス・ハードウェア系人向けのため、パソコンユーザーにはわかりにくい説明書です。そこで、この「USB−シリアル変換機」を使っ て、ノートPCからシリアル接続で TeraTerm をセットアップするまでの手順を説明します。TeraTerm の操作方法は説明していません。

■ このページのインデックス
    1. USB−シリアル変換ケーブルとは 
    2. TeraTermのインストール
    3. デバイス認識を確認する 
    4. Tera Termで接続する 
    5. ハンディーGPSのデータを転送 
    6. 同等他社製品 
    7. COMポート番号を変更するには 
    8. シリアルコンソールの小物  工事中 
    9. あとがき


 USB−シリアル変換ケーブルとは

USB−シリアル変換ケーブルは、USB-Serial Bridge Controller という1チップ・デバイスを利用し、USB信号とシリアル信号を変換します。チップの電源はUSBプラグ側から供給されためバッ テリーは必要ない。

PL-2303 USB to Serial Bridge Controller 製品紹介ページ
http://www.prolific.com.tw/eng/Products.asp?ID=59

■ 秋月電商のUSB-シリアル変換ケーブル

USB-シリアル変換ケーブルは、約3千円で数社から発売されていてる。ここではそのうちで一番安い秋月電商の製品を例に説明します。秋月電商で販売するUSB-シリアル変換ケーブルは、同店の秋葉原店頭またはウェブ通販で購入できます。
内容は、変換ケーブル、 簡易説明書、ドライバーCD、延長用シリアルケーブルの4点セットです。

秋月電商ウェブ通販ページ
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=cablers232c&s=popularity&p=1&r=1&page=#M-00721


秋月電商のUSB-シリアル変換機セット 変換機本体の写真(2)
USB -シリアル変換ケーブルは、電源はUSBバスパワーを利用するので外部電源は必要ない。 USB -シリアル変換機、延長用シリアルケーブル (ストレート /1.8m)、ドライバーCDのセット。変換機基板は、シリアル・プラグ部の透明なプラスチックに封入されてい る。

■ ドライバーはダウンロードしてインストール

この製品の説明書では、ドライバーは付属CD以外に E 社の同等品のドライバーの使用を推奨している。
テストの結果、E社製品「USB to シリアルケーブル」のドライバーは、ウィザードでかんたんにインストールできる。

E 社製品 UC-SGTドライバーCOMポート変更ユーティリティー(SetCom25) をダウンロードする。
http://www2.elecom.co.jp/search/link/search.asp?kataban=UC-SGT&link_type=3

ドライバーがインストールできない場合、チップメーカー Profic 社のウィザード付きドライバーをおすすめします。
  (内臓チップ PL-2303 の技術資料も上記サイトからダウンロードできます。)
PL-2303 Software and Drivers
http://www.prolific.com.tw/eng/downloads.asp?ID=31

動作未確認だがこのサイトにも Windows95以降、 MacOS 8.6以降、Linux ( RedHat Linux 7.3 以降) のドライバーがある。
http://www.atenjapan.jp/04-1-tech-download.php?id=18

■ クロスケーブルは必須

シリアル接続で使うケーブルは、クロス・ケーブルを別途に入手する。
シリアルのクロスケーブルの写真
シリアル・クロスケーブル
通常のシリアル機器接続には、クロスケーブルが必須だ。両端のコネクターがメスのシリアルケーブルを入手する。ネジにはインチとミリ規格があるが電気的には同じだ。
コネクターは両端ともにアクセプター
  ※ 秋月電商のセット付属品はストレートケーブルだ。



 TeraTerm のインストール

■ コンソール端末ソフト TeraTerm とその日本語化パッチをダウンロードする

http://www.sakurachan.org/soft/teraterm-j/



 適当なダウンロードサイトを選んで TeraTerm と 日本語パッチをダウンロードする。

■ インストールと日本語化パッチの適用
TeraTerm はダウンロードしたファイルを解凍し、Setup.exe をダブルクリックすればインストールウィザードが起動する。
日本語化パッチを解凍したファイルの中身をすべて C:\Program files\TTERMPRO に上書きコピーすれば終了だ。

スタートメニューから TeraTerm を起動して、以下のように日本語版化されたTeraTerm 画面を表示すれば成功です。

TeraTerm 日本語化版の起動画面
 ※ 日本語化に失敗すると英語表記のTeraTerm が起動するのでやりなおす。



 デバイス認識を確認する

■ USB変換ケーブルのデバイス認識を確認する

最初に「USB-シリアル変換ケーブル」のUSBプラグをノートPCへつなぐ。
PCに接続すると、「変換ケーブル」はUSB機器として自動認識されるので、デバイスマネージャーで確認する。

ノートPCのUSBターミナルにつなぐと自動認識される。 デバイスマネージャー画面で認識を確認する。
デバイスとして認識されるとアイコンが表示される
USBプラグをノートPCにつなぐと、自動認識されて使用可能になる。(とんかち+スパナのアイコン)
 デバイスマネージャー画面で仮想シリアルポートとして認識され、空いている COM 3 が自動的に割当てられたようすを確認できる。
  ※ 「USB-シリアル変換ケーブル」がUSBデバイスとして正常に認識されない場合、USBプラグの接続を確認する。




 TeraTerm で接続する

■ 変換ケーブルでPC と機器をつなぐ

ここでは具体的に Sun Cobalt RaQ3 をシリアル接続した写真で説明します。
クロスケーブルでつないだ写真  シリアルポートに接続する
クロスのシリアル・ケーブルを接続し、
USB変換ケーブルを機器のシリアルターミナルにつなぐ。 写真では Cobalt RaQ3 のシリアルポートに接続しています。
コバルトのつないだ写真


■ TeraTerm を起動し、シリアル接続の環境設定・接続をする。

  Tera Term を起動し、前節でハードウェア認識された COM3 のシリアルポートに設定する。
TeraTermの設定と起動の画面。

 Tera Term の新規接続画面の設定

  1、[シリアル(S)] 接続を選ぶ。

  2、[ポート(P)] をCOM3 に設定する。

  3、[OK] をクリックして接続を実行する。


 
ポートは使用していない任意の番号を設定する。Aのプルダウンメニューでは使用可能なポートが表示されるのでいずれかを選べばよい。

この手順ののち、シリアル・プラグをサーバーやルーターのシリアルポートに接続して端末として利用できます。
コンソールの操作の詳細については TeraTerm のドキュメントを参照してください。
■ シリアル接続に成功した画面

シリアル接続中の画面 Ccobalt RaQ3 起動時のメッセージ画面
シリアル接続中の画面

シリアル接続して、Cobalt RaQ3 を起動させると、Red Hat Linux の起動プロセスが表示されてゆく。起動完了後、ログイン・プロンプトに Administrator 権限でログインできる。


■ TeraTerm で通信ログを取る

  接続前に TeraTerm で接続中のログを保存することができる。
TeraTerm で通信中のログを取る。

TeraTerm の通信ログ設定

接続前に [ファイル]-->[ログ] をクリックしてログファイルを設定することで、通信中のログを保存することができる。

ファイルはテキストファイル形式(*.txt) で適当な名前をつけるといい。


 ログファイルのサンプル


  ● シリアルポートを変更するには、
パソコン側のシリアルポート番号(COMx)の変更は、[設定(S)]-->[シリアルポート(P)]-->[データ(D)] と開いて変更できる。
シリアルポートの変更画面を表示させる。

変換機のCOMコート番号を設定する
起 動画面で「シリアル接続」を選択する。
 ( デフォルト設定ではポート番号 COM1に設定されている。)


[ 設定(s) ] -->[シリアルポート] の設定画面で「変換機のCOMポート番号」に設定する。その他の接続環境を設定する。
[OK] をクリックするとすぐに接続開始する。

■ シリアル通信でのトラブル解決

まったく通信できなければ通信速度を確認する
上記の説明は、パソコン側のシリアル接続設定が、デフォルト値のまま通信できる一般機器への接続ケースの説明でした。この手順で接続できない場合は、接続相手機器側のシリアル接続設定がデフォルト値で無いケースが多い。
以下の表のように Sun Cobalt RaQ シリーズでは、データ転送速度を 115,200bps に変更する。

通信パラメーター
当ケーブルデフォルト値
ヤマハ RTA-55i
Sun Cobalt RaQ 3/4
 転送速度
9,600 bps
9,600 bps
115,200 bps
 データビット
8
8
8
 パリティー
なし
なし
なし
 ストップビット
1
1
1
 フロー制御
なし
なし
なし
 ※各機器のシリアル通信パラメーターは、そのマニュアル等のドキュメントを参照して確認する。
 ※ サン コバルト RaQ シリーズの場合は転送速度の設定に注意する。

文字表示がおかしい場合の解決方法
シリアル接続に成功した後、「行折り返し表示」がおかしい現象は、表示文字数のパ ラメーター設定が不適切なために発生する。解決方法は TeraTerm やシリアル-USB変換ケーブルではなく、接続相手機器のコマンドでパラメータ値を設定する。ヤマハルーターの場合は、 console character コマンドで変更する。

# console character <code>
code : ascii  euc  sjis
キー入力した文字が化ける場合の解決方法
キー入力した文字が化けて表示される現象は、キーボードのキーマップ設定が不適切なために起こる。
TeraTerm の[設定]メニューから「キーマップの読み込み・・・」を変更する。

キーマップ設定画面を開く

適切なキーマップを選んで変更する。
 ※ 日本語キーボードの場合、PCの機種によってキーマップが違うため文字化けが発生しやすい。



 ハンディーGPS のデータを転送

このセクションは、ハンディーGPS 製品 Garmin eTrex Legend から、地図ソフトのカシミールへ地図データ転送する手順です

1、接続する

eTrex-NotePC

 データ転送のセットアップ


 1、GPS(eTrex) とPCを「USB-シリアル変換ケーブル」に接続する。
eTrex との接続は、専用のシリアルケーブルを使用。
 2、GPS の電源をONにする。

【 クロスケーブルは不要 】
eTrex シリーズにクロスケーブルが必要ない理由は、このオプションケーブルのピン接続があらかじめクロスになっているためです。


カシミール3Dを起動する


2、データをPCにダウンロードする

Downloading GPS Data

 データ通信の設定

カシミール3Dを起動してGPSからのダウンロード画面を開く。

[通信] -->[GPSからダウンロード] -->[すべて]



USB-シリアル変換ケーブルのCOMポート番号を設定する。

 ポートを設定し転送

GPSを接続したケーブルのシリアルポートを指定する。

[開始] をクリックすると転送が開始される。

デフォルト設定では9600bps の転送速度となる。



ダウンロード終了後の画面

 転送後データを保存

 [カシミールへ保存]をクリックして保存する。
  ※特定の ウェイポイントまたはトラックを選んで転送・保存できます。

ハンディーGPSで取得したウェイポイントやトラック情報は、たくさんの活用方法 がある地理情報です。トレッキング・登山の反省会や、パラグライダーのフライトレコーダー、山野・不動産の面積概算・・・等に利用できます。日付、場所、 テーマなどの適切なメタ情報を付けて、パソコン側で管理することをおすすめします。



 COMポート番号を変更するには

ノートPC側の事情で、シリアルポートの番号(COMx) を変更しいたいことがよくある。
未使用のポート番号への変更は、デバイスマネージャー画面でも可能です。そのほかに上記のCOMポート変更ユーティリティー  SetCom25 を利用すると簡単に変更できる。

SetCom25の画面
SetCom25の設定画面
上画面でデバイスを選択し、下画面で COM 番号を設定できる。
下画面でグレイアウトしていないCOM番号を選び [Set] をクリックして終了だ。


デスクトップPCで既に予約済みの COM 1 や COM 2 に設定したい場合、BIOS設定でデフォルトの COM 1 や COM 2 を Disable に設定することで、割当て可能な場合がある。
経験では、COM ポート番号は空いている若い番号に自動的に割当てられます。

※ SetCom25 による変更設定はノートPCを使用中だけ有効です。再起動すると設定前の状態にもどります。



 同等他社製品

参考までに現在市販されている「USB-シリアル変換ケーブル」製品のいくつかをリストアップしておきます。
USBーシリアル変換ケーブルの基本的なしくみは同じなので、使いかたも本ページもだいたい同じです。

 1、ロアス ZUR-101 [USB・RS-232C変換ケーブル] 
http://www.loas.co.jp/LoasWebProduct/search06/Z/search06_4967101189217.html 
 2、サンワサプライ USB-CVRS9[USB-RS232Cコンバータ] 
http://www.sanwa.co.jp/product/cable/rs232c/exte.html#USB-CVRS9 
 3、エレコム UC-SGT [USB to シリアルケーブル] 
http://www2.elecom.co.jp/products/UC-SGT.html 
 4、バッファロー BHC-US01/GP [USB⇔シリアル変換ケーブル] 
http://buffalo.jp/products/catalog/item/b/bhc-us01/index.html 
 5、シグマAPOシステム URS232GF [USB RS232C変換アダプタ]
http://www.sigma-apo.co.jp/front/products/detail/URS232GF 
 6、サン電子 VS-60R [USB-RS-232Cシリアルポート変換アダプタ]
http://www.sun-denshi.co.jp/scc/products/mobile/vs60r/vs60r.htm 
 7、アイ・オー・データ機器 USB-RSAQ3/R [USBtoRS-232C変換アダプター]
http://www.iodata.jp/prod/mobile/serial/2004/usb-rsaq3/index.htm 
 8、アーベル SRC06USB [USBシリアル変換ケーブル]
http://www.arvel.co.jp/cable/usb/serial/src06usm.html 
 9、エアリア W-U1RS (USBケーブル取外可能のRS232C変換ケーブル)
http://www.area-powers.jp/white/u1rs.htm

上記の製品は、国内の家電販売店やパソコン量販店でも入手できます。
変換ケーブルの電源はUSBバスパワーを利用するため、使用するノートPC側の供給電流容量をあらかじめ確認しましょう。USB規格では1ポートあたり最大 500mA を供給できますが、ノートPCの機種によっては公開スペックでそれ以下の場合があります。



 シリアルコンソールの小物

■ RS-232C 極性変換コネクター(ジェンダー・チェンジャー)

極性変換アダプター
変換コネクターを介して CobaltRaQ に接続する。
RS-232C ジェンダー・チェンジャー

 シリアルコネクターのオス/メス(プラグ/アクセプター) 変換用のアダプターです。接続先コネクターのジェンダーが同じ場合や、延長ケーブルを使ってジェンダーが同じになってしまった場合に利用する。
 写真の2種類は秋月で各250円。
 ※ ジェンダーチェンジャーは、ケーブルのつぎたしにも使えるので便利です。


■ 自己診断プラグ

● よくあるハングアップ症状と対策
設定作業で 、ラックサーバー等につないでも「シリアルポート接続」がまったくできないケースがあります。
原因は機器側のハングアップまたは、変換ケーブルの故障、シリアルコンソールのトラブルのどれかです。
そのような状況では、シリアルコンソール側の正常を確認するために以下の自己診断をおすすめします。

Loop Back Test の図 シリアルポートにつないだが反応なし
ルーター等のデバイスにシリアルにつないだが、まったく反応が無い。トラブル個所が特定できない状況になった。

ループバックテストで動作確認
シリアル端子にループバック・プラグを接続する。
PC から送信した信号が、元のPCに逆戻し ( ループバック ) されるので、PCでキー入力して送信した文字が 逆戻しされて Tera Term の画面に表示されれば正常動作していることになる。もしも、文字が表示されない場合は、PC、TeraTerm、USB-シリアルケーブル側の故障と診断で きる。

処置
PCのシリアル端子と ケーブルが正常ならば、ハングの原因・故障はルーターにあると判定し、リセット、再起動・・・等の処置をすればよい。


● 自己診断プラグ
診断プラグは市販されていないので、RS-232C シリアルコネクターをハンダ付けして作成する。

診断用ループバックプラグの写真
シリアル診断プラグの写真
RS-232C コネクターを加工したプラグで診断ができる。
ソケットの2番と3番ピンをリード線でハンダ付して完成。
 自己診断プラグは、シリアルケーブルのTX(送信) と RX(受信) の2つのピンを直結しただけのものです。

動作の説明
 ピンの TX と RX を直結することで、TeraTerm からシリアルケーブルの送信線(TX)に送った信号が、そのまま受信線(RX)にもどる。つまり、キー入力した文字がすぐに TeraTerm の画面にそのまま返されて表示される。逆に、キー入力した文字が表示されない場合は、シリアルコンソールの故障、またはシリアルケーブルの断線と判定できるわけです。
 したがって、診断プラグで正常と判定できれば、「接続不能の原因はルーター側のトラブルが原因と診断できます。ルーターのハングアップならば再起動すれば、シリアル接続可能になります。



 あとがき

ノー トPCやブック型PCでは、シリアルポートが、ほとんど USBポート に置き換わり、シリアルは拡張カードで利用することがおおくなりました。しかし、ルーター、スイッチ・・・など通信機器系の設定では、まだシリアルコンソールを使うシーンはあります。

 このページは、RS-232Cの機器を扱っていたころの経験や、教えてもらったことなどをまとめたものです。シリアルポート は RS-232C 規格をベースにした「パソコン用シリアル通信端子」のことで、転送速度が拡張されて高速になっています。なお、もっとくわしく知りたい人は、電子デバイス 系専門誌「トランジスタ技術」の特集号などをご覧ください。わかりやすく解説されていますので参考になると思います。

「自己診断プラグ」はハード屋さんには知られていますが、パソコンユーザーにも便利なのでお試しください。
シリアル接続は、Tera Term Pro でなくても Windows > アクセサリー > 通信 > ハイパーターミナル でも可能です。



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