RS-232C(アールエスにひゃくろくじゅうさんシー)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

RS-232Cは、かつてパーソナルコンピュータ（PC）と様々な周辺機器を接続するための標準的なシリアル通信インターフェースとして広く利用された規格である。その名前は「Recommended Standard 232 Revision C」の略で、米国電子工業会（EIA）によって策定された。現在ではUSBやEthernetといったより高速で多機能なインターフェースが主流となっているが、産業用機器や組み込みシステム、ネットワーク機器のコンソールポートなど、特定の分野では今なお重要な役割を果たしている。システムエンジニアを目指す上で、その基本的な仕組みと概念を理解することは、レガシーシステムや特定のハードウェアを扱う際に不可欠となる。

RS-232Cは、データを1ビットずつ順番に送る「シリアル通信」方式を採用している。これは、例えばUSBのように複数の線を使い同時に多くのデータを送る「パラレル通信」とは対照的である。シリアル通信は、配線が少なく済むというメリットがある。RS-232Cでは、主にPC側をDTE（Data Terminal Equipment：データ端末装置）、モデムやプリンタ側をDCE（Data Circuit-terminating Equipment：データ回線終端装置）と呼び、両者間でデータをやり取りする。この区別は、ケーブルの配線や信号の役割を理解する上で重要である。

RS-232Cの物理的な特徴としては、D-subコネクタと呼ばれる台形の多ピンコネクタが用いられる点が挙げられる。最も一般的なのは9ピンタイプ（DE-9）と25ピンタイプ（DB-25）である。これらのピンにはそれぞれ役割が割り当てられており、代表的なものには、データを送信するTxD（Transmit Data）、データを受信するRxD（Receive Data）、信号の基準となるGND（Ground）がある。これらに加えて、通信相手の準備状況を確認したり、データ送受信の制御を行ったりするための「フロー制御」のための信号線も存在する。

フロー制御とは、高速にデータを送る側と低速にしかデータを受け取れない側の間で、データがあふれてしまうオーバーフローを防ぐための仕組みである。RS-232Cでは、ハードウェアによるフロー制御とソフトウェアによるフロー制御の二種類が主に用いられる。ハードウェアフロー制御では、RTS（Request To Send）とCTS（Clear To Send）といった専用の信号線を使って、送信要求と送信許可を相手に伝える。例えば、受信側がデータを受け入れられない状態になった場合、CTS信号をオフにして、送信側にデータの送信を一時停止するよう要求する。DTR（Data Terminal Ready）とDSR（Data Set Ready）も同様に、機器が通信可能な状態であるかを示す信号線である。ソフトウェアフロー制御は、通信データの中に特定の制御文字（XON/XOFF）を混ぜることで、データフローを制御する方式である。

RS-232Cの通信は非同期式である。これは、送受信のタイミングを同期させるクロック信号を別途送らない方式を指す。その代わりに、各データバイトの開始を示すスタートビットと終了を示すストップビットを付加することで、データの区切りを相手に伝える。これにより、送受信間でのクロック同期の必要がなくなり、比較的シンプルな回路で通信を実現できる。通信速度は、一般的に9600bps（ビット毎秒）や19200bps、最大で115.2kbps程度と、現代のインターフェースと比較するとかなり低速である。また、ケーブル長も通常は15メートル程度までと短距離通信向きである。これらの特性から、大量のデータを高速に転送する用途には適さない。

信号レベルに関しても特徴がある。RS-232Cでは、論理「0」（スペース）を正の電圧（+3Vから+15V）、論理「1」（マーク）を負の電圧（-3Vから-15V）で表現する。これはTTL（Transistor-Transistor Logic）やCMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）といったデジタル回路で一般的に使われる0Vと+5V（または+3.3V）の電圧レベルとは異なるため、RS-232Cインターフェースを持つ機器は、内部でこれらの電圧レベルを変換する回路（レベルシフタ）を備えている。

かつてRS-232Cは、PCとモデムを接続してインターネットにダイヤルアップ接続したり、PCとシリアルプリンタを接続して印刷を行ったりするのに使われた。また、POSシステムにおけるレジと周辺機器の接続、ファクトリーオートメーションにおけるPLC（Programmable Logic Controller）と各種センサー・アクチュエータの接続など、産業分野での利用も非常に多かった。現在では、これら多くの用途でUSBやEthernetなどの新しい技術に置き換わっている。USBはプラグアンドプレイに対応し、電力供給も可能で、高速なデータ転送を実現する。Ethernetはネットワーク機能を提供し、長距離・高速通信が可能である。

しかし、RS-232Cはシンプルで堅牢、そしてノイズに比較的強いという特性から、特定の環境や用途では依然として現役である。例えば、工場のFA機器や計測機器、医療機器など、安定性や信頼性が重視される分野では未だにRS-232Cインターフェースを搭載した製品が多く存在する。また、ネットワーク機器やサーバーの「コンソールポート」として、機器の初期設定やトラブルシューティングのためにRS-232Cが使われることも多い。これは、OSが起動しないような深刻なトラブル時でも、最低限の通信経路として機能するためである。USB-シリアル変換アダプタを使えば、RS-232Cポートを持たない現代のPCでも、これらのRS-232C機器と接続することが可能だ。

システムエンジニアを目指す上で、RS-232Cの知識は、過去のシステムを理解し、現在の組み込みシステムや産業用システムにおける特定の課題に対応するために役立つ。レガシー技術として分類されることが多いが、その基本的な通信原理、コネクタ、ピンアサイン、フロー制御の概念などは、他のシリアル通信規格を理解する上でも基盤となる重要な知識である。データの送受信がどのように行われるか、機器間でどのようにして通信の整合性を保つかといった、通信プロトコルの基本的な考え方を学ぶための良い事例とも言える。RS-232Cは、コンピュータと周辺機器との間でデータを確実にやり取りするための、基礎を築いた重要な技術の一つである。