RS-232 직렬 인터페이스의 아키텍처
RS-232(공식명칭 TIA/EIA-232-F)는 데이터 단말 장비(DTE)와 데이터 회선 종단 장비(DCE) 간의 시리얼 이진 데이터 교환 표준으로, 전기적, 기능적, 기계적 특성을 모두 정의하는 완전한 인터페이스 규격입니다. 비극성 단일 종단 설계로서 한 쌍의 드라이버와 수신기로 구성되며, DTE의 송신단(TD)과 수신단(RD), 그리고 DCE의 해당 라인이 크로스 결합되어 양방향 통신을 실현합니다.
전기적 특성과 신호 레벨
RS-232는 로직 1을 -5V~-15V(마크 상태), 로직 0을 +5V~+15V(스페이스 상태)로 정의하여, 현대의 0V/5V 로직과는 역방향 극성을 유지합니다. 수신기 입력 감도는 ±3V이며, 2V의 노이즈 마진을 제공합니다. 드라이버 슬루 레이트는 30V/μs 이하로 제한되어 인접 신호 간 크로스토크를 최소화하며, 3kΩ~7kΩ 부하 임피던스에서 작동합니다.
실무 설계의 핵심 주의점
표준 규정상 20kbps의 저속 데이터율과 최대 50피트(약 15m) 케이블 길이 제약이 있으나, 현장 구현에서는 2500pF 커패시턴스 제한 기준과 250kbps 이상의 속도를 활용합니다. 널 모뎀 연결을 통해 두 DTE를 직접 연결할 때는 송수신 라인과 제어 신호(RTS/CTS, DTR/DSR)의 핸드셰이킹 교차 결합이 필수이며, 최소 3선(TD, RD, GND)으로도 기본 통신이 가능합니다. ±12V 이중 전원 대신 충전 펌프(charge pump) IC를 사용하면 단일 전원(3V~5.5V)으로 RS-232 전압 스윙을 생성할 수 있습니다.