Warum RX und TX gekreuzt werden müssen

Bei seriellen Verbindungen mit dem UART werden normalerweise zwei Leitungen verwendet: RX und TX. Dazu heißt es immer wieder, dass die beiden Leitungen zwischen zwei Geräten gekreuzt werden müssen. Der Grund dafür wird aber nur selten genannt. Die Erklärung ist simpel. RX steht für  Receive (Empfangen), TX dagegen für Transmit (Senden).

Am besten lässt sich der entstandene Sachverhalt mit einem Telefon erklären. Spricht Person A mit Person B, so spricht Person A in das Mikrofon des Telefons. Dieses Signal wäre also ausgehend und somit mit Transmit, also TX gleichzusetzen. Kommt dieses Signal nun bei Person B an, so muss es am Lautsprecher und nicht etwa am Mikrofon ankommen. Das Signal wird also Empfangen und muss somit auf Receive, also RX ankommen. Das heißt: TX (Senden) von Person A geht an RX (Empfangen) von Person B. Umgekehrt gilt das selbe. Möchte Person B nun etwas an A senden, so muss auch hier Senden (TX) auf Empfangen (RX) gehen. Damit ist die Kreuzung erklärt.

Gleiches gilt nun für den UART. Würde RX mit RX (Empfangen) verbunden werden, so könnte nie etwas gelesen werden, da beide Seiten auf ein Signal warten, dass empfangen werden muss. Kritischer ist dies, wenn TX mit TX verbunden wird. Da beide Seiten zur Kommunikation das selbe Massepotential haben müssen, könnte es im ungünstigsten Fall zu einem Kurzschluss kommen, der ohne die Verwendung von Widerständen zur Strombegrenzung in den Datenleitungen zur Zerstörung der beiden Sendeeinheiten führen kann. Das passiert dann, wenn eine Seite logisch 1 sendet und die andere logisch 0. Somit ist die Versogungsspannung direkt mit Masse verbunden, was unweigerlich zu einem Kurzschluss führt.

Möchte man die UART Kommunikation zwischen zwei Geräten abhören, hilft dieses Wissen auch hier weiter, wie im Artikel “Physischer UART Sniffer” beschrieben.

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