Windows 10対応
シリアルへの接続とCOMポート番号の割り当ての変更方法

by ボクにもわかる地上デジタル

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本ページでは、RS-232C信号とUART信号の取り扱い方法や、USB シリアルアダプタを Windows 10 を搭載した）パソコンに接続したときのシリアルポート(COMポート)の設定方法、COMポート番号の変更方法について説明します。さらに、希望の番号に設定できない場合の対策方法についても説明します。

・ポートを変更する方法

・希望の番号に設定できない場合の対策方法

・古い Windows 3.x/95/98 パソコンとの接続方法

・クロスケーブルとストレートケーブル

RS-232C ケーブルの D-sub 9ピンコネクタオス(PC側)

Windows 10 搭載パソコンへの接続

シリアル信号線をパソコンに接続するには、「USB・シリアル(RS-232C)変換ケーブル」等で、USBに変換してから接続します。
シリアル(RS-232C)が搭載されている古いパソコンについては、古い Windows 3.x/95/98 パソコンとの接続方法を参照してください。

RS-232C 信号と UART 信号

シリアル信号には、RS-232C、UART、RS-422、RS-485など、いくつかの種類があります。ここでは RS-232Cと UARTについて説明します。

RS-232C 信号

上図のような 9ピンの D-sub 端子や、その信号をRS-232Cと呼びます。
信号の電圧には、正電圧（プラス）と負電圧（マイナス）が用いられ、±5V（または、±10V、±12V、±15Vなど）の電圧で通信を行います。
ただし、RS-232Cの規格名称は、 EIA RS-232-C、EIA-232-D、TIA/EIA-232-E、TIA/EIA-232-F、ANSI/TIA-232-F-1997、TIA-232-F(2012年時点) と変化していたり、当初の EIA RS-232-C には上図のような9ピンは定義されていません。
つまり、RS-232C規格といっても、実際の規格 EIA RS-232-C を示すのではなく、一般的なWindowsやMS-DOSを搭載したPC用の 9ピンの DピンD-Sub コネクタのものを示します。

UART 信号の USB 変換

RS-232C信号には、負電圧が必要でした。一方、UART はパソコンやマイコンの基板上で使いやすいように、RS-232C信号を正電圧と0Vの信号に変換した信号です。
UARTの正電圧（プラス）には、基板上で取り扱う電圧に合わせて、5V、3.3Vなどが用いられます。
FTDI Chip 社の USB-Serial チップ FT232RL 等を使えば、UART信号をUSBに変換し、パソコンに接続することが出来ます。

RS-232C 信号の USB 変換

市販のUSB RS-232C 変換器で、RS-232C信号をUSBに変換し、パソコンに接続することができます。

RS-232C 信号の UART 変換

RS-232C信号を、そのままマイコンなどのUART端子に接続することは出来ません。ライン・ドライバー・レシーバを経由してUART信号に変換してから、マイコンへ接続してください。

**RS-232C 信号と UART 信号の違いの一例**
項目	RS-232C 信号	UART 信号
信号名	TX, RX, RTS, CTS, DTR, DSR, CD, RI, GND	TX, RX, RTS, CTS, GND
電圧範囲	±5～15V	(1.8V/3.3V/5V) CMOS
論理	EIA-232 1: -3V以下(-12V) 0: +3V以上(+12V)	3.3V CMOS 0: 0.8V以下(0.0V) 1: 2.3V以上(3.3V)
規格	TIA-232-F	デバイス依存
マイコンとの接続方法	ライン・ドライバー・レシーバ経由クロス接続	直接、クロス接続 (必要に応じて電圧変換)

仮想シリアルドライバ

USB・シリアル(RS-232C)変換ケーブルやUSB-Serialチップを使用した場合、パソコンへ仮想シリアルドライバやINFファイルのインストールが必要になります。インストール方法はそれぞれ異なります。古いWindowsでは、予めドライバソフトをインストールしておき、デバイスをUSBへ接続していました。
Windows 7や、Windows 8、Windows 10では、デバイスをUSBへ接続するだけでインストールできるようになりました。ただし、一部、事前にドライバソフトが必要なUSB機器も残っています。

COMポートの設定

ドライバのインストールが完了したら、パソコンのCOMポートの設定を行います。デバイスマネージャの「ポート(COMとLPT)」を選択してダブルクリックすると、認識しているCOMポートが表示されますので、目的のポートをダブルクリックして通信ポートのプロパティを開いてください。下図・下側の「ポートの設定」タブを選択すると、通信設定が行えます。

デバイスマネージャの「ポート(COMとLPT)」を選択

通信ポートのプロパティの「ポートの設定」タブで通信設定を行う

デバイスマネージャCOMポートを変更する

デバイスマネージャの「ポート(COMとLPT)」から、USBシリアルアダプタをダブルクリックし、「ポートの設定」タブを選択後、「詳細設定」を押すと、「COMポート番号」の設定が表示されます。ここで、ポート番号の変更が出来ます。

USBシリアルアダプタをダブルクリック

「ポートの設定」タブを選択、「詳細設定」を押す

「COMポート番号」の設定が出てくるので、ポート番号を変更する但し、マザーボード上やパソコン内部で使用しているポートは、変更しないほうが良いでしょう。

希望のCOMポート番号に設定できない場合

COMポート番号はCOM1～COM256の範囲内で設定することが出来ますが、希望の番号に設定できない場合もあります。例えば、使用するアプリケーションがCOM1～COM4までしか対応していない場合などで、既にCOM1～COM4を他のデバイスで使用中の場合です。
この場合、希望のポートを占領している他のデバイスのCOMポート番号を前節の方法で変更するか、COMポート番号を削除します。他にも、同時に使用しないデバイスであれば、同じCOMポート番号に（重複して）設定する方法もあります（ただし、Windows 7以降、Vista、8、10に限る。また、同じCOMポート番号のUSBデバイスを、誤って接続してしまうと、Windowsそのものに支障をきたし、OSがハングアップする場合がある）。
COMポート番号を削除する方法は、以下に記します。

COMポート番号を削除したい場合

削除したいデバイスを持っている場合は、そのデバイスをパソコンに接続します。デバイスマネージャで、当該デバイスのCOMポートが表示されたら、当該デバイスをダブルクリックし、タブ「ドライバー」に移り、デバイスのアンストール」を行います。

デバイスが手元にない場合は、デバイスマネージャの「表示」メニューから「非表示のデバイス」をクリックし、不要なデバイスを削除します。

COMポート番号の「使用中」を強制的に消したい場合

占領しているデバイスが見つからない場合や、Windows 95、98、XPなどを使用している場合に、強制的にCOMポート番号の「使用中」占領を解くには、regeditで「HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\ControlSet001\Control\COM Name Arbiter」の「ComDB」を編集します。
ComDBは32バイト256ビットのコードです。１バイト目からポート１が第０ビット、ポート８が第７ビットを示しています。使用中のポートのビットは１、不使用ビットは０です。
例えば、ポート１とポート３が使用中なら「0000 0101」となり１６進数で「０５」になります。下図の例ではポート１～７が使用中であることを示しています。

「ComDB」を編集する
なお、実際には他で使用していることになっているポートを使うので、それまで占領していたCOMポートのデバイスを、再度接続することは避けましょう。エラーが発生するばかりか、場合によっては、Windowsそのものに支障をきたして、OSがハングアップする場合もあります。とくに、シリアルポートはハードウェアと密接に関わっている部分なので、慎重に実施しましょう。

以上の情報によって、不具合や問題が発生したり、被害を被ったとしても、当方は一切の責任を負いません。

古い Windows パソコンとの接続方法

かつてのWindows搭載パソコン(PC/AT互換機など)には、シリアル端子（RS-232C端子）が標準装備されていました。シリアル端子付きのパソコンに、マイコンなどの UART信号ピン（TXDとRDX）を接続するには、ライン・ドライバー・レシーバを使用してレベル変換する必要があります。代表的な変換ICとして、MAXIM社のMAX232Aや代替品のAnalog Devices社ADM232A、ADM3202ANなどがあり、秋月電子通商などで売られています。

クロスケーブルとストレートケーブル

RS-232C シリアル・ケーブルには「クロスケーブル」と「ストレートケーブル」があります。パソコン側の RS-232C D-sub 9ピン端子(一般的にオス)の3番ピン(TX)送信出力を、デバイス側（マイコン＋ADM232Aなど）の D-sub 9ピン端子の2番ピン(RX)受信入力に（交差させて）接続したい場合は、クロスケーブルを使用します。このとき、パソコン側の2番ピン(RX)は、デバイス側の3番ピン(TX)に接続されます。
また、パソコン側の3番ピン(TX)送信出力を、デバイス側の D-sub 9ピン端子の3番ピンの受信入力に接続したい場合は、ストレートケーブルで接続します。
一般的には、オス端子同士をメスのクロスケーブルで接続し、オス・メス端子間をオス・メスのストレートケーブルで接続することが多いですが、オス／メスの取り扱いは機器によって異なるので、説明書やデータシートで確認する必要があります。

**RS-232C D-sub 9ピン端子の接続方法（一例）**
PC側 RS-232C (一般的に)オス端子	⇔	(一般的に)オス端子	(一般的に)メス端子
PC側 RS-232C (一般的に)オス端子	⇔	マイコン側 RS-232C (D-sub 9pin)
TX Out (3)	→	RX In (2)	TX In (3)
RX In (2)	←	TX Out (3)	RX Out (2)
RTS Out (7)	→	CTS In (8)	RTS In (7)
CTS In (8)	←	RTS Out (7)	CTS Out (8)
DTR Out (4)	→	DSR In (6)	DTR In (4)
DSR In (6)	←	DTR Out (4)	DSR Out (6)
PCとの接続方法		PCとクロスケーブル接続	PCとストレートケーブル接続

Windows 10対応 シリアルへの接続とCOMポート番号の割り当ての変更方法