====== Schnittstellen ====== Die Datenübertragung zwischen der Hauptplatine und den externen Geräten bzw. anderen Rechnern erfolgt über sogennante Schnittstellen **(Interfaces)**. Die Schnittstelle oder das Interface, englisch für ‚Grenzfläche‘ ist der Teil eines Systems, der der Kommunikation dient. Der Begriff stammt ursprünglich aus der Naturwissenschaft und bezeichnet die physikalische Phasengrenze zweier Zustände eines Mediums. Er beschreibt bildhaft die Eigenschaft eines Systems als Black Box, von der nur die „Oberfläche“ sichtbar ist, und daher auch nur darüber eine Kommunikation möglich ist. Zwei benachbarte Black Boxes können nur miteinander kommunizieren, wenn ihre Oberflächen „zusammenpassen“. Daneben bedeutet das Wort „Zwischenschicht“: Für die beiden beteiligten Boxes ist es ohne Belang, wie die jeweils andere intern mit den Botschaften umgeht, und wie die Antworten darauf zustande kommen. Die Beschreibung der Grenze ist Teil ihrer selbst, und die Black Boxes brauchen nur die ihnen zugewandte Seite zu kennen, um die Kommunikation zu gewährleisten. Das legt die lateinischen Wurzeln inter = ‚zwischen‘ und facies = ‚Aussehen‘, ‚Form‘ für englisch face = ‚Gesicht‘ nahe. [{{ :inf:hardware:rueckseite_pc.jpg?450|}}] ===== Grundlagen ===== === Die wichtigsten Schnittstellen sind: === * Parallele / Centronics - Schnittstelle * Serielle Schnittstelle * USB (Universal Serial Bus) * Fireware / IEEE 1394 * Game- / Midi - Scnittstelle * Ethernet * Audioschnittstelle ---- === Parallele Schnittstelle === Die **parallele Schnittstelle** (Centronics - Schnittstelle) kann 8 Bit gleichzeitig übertragen und ist ein 25 - poliger Buchsenstecker. Durch die Möglichkeit derbeidseitigen (bidirektionalen) Übertragung können neben Druckern auch Festplatten und CD-ROMs betrieben werden. Vor der Einführung von USB wurden auch Scanner und ZIP - Laufwerke an diese Schnittstelle angeschlossen, wobei die Geräte auch hintereinander geschaltet werden konnten. Der Name "Centronics-Schnittstelle" kommt von der gleichnamigen Firma. ---- ===Serielle Schnittstellen=== An die **serielle Schnittstelle** kann nur jeweils ein Gerät angeschlossen werden. Sie hat auch die Bezeichnungen RS-232- bzw. V.24-ASchnittstelle. Sie ist ein 9-poliger (früher auch 25-polig) und wird auch als COM1, COM2 ... (von Engl. "communication") bezeichnet. An sie werden klassische Endgeräte, wie die Maus oder ein Modem, angeschlossen. Viele technische Geräte (z.B. Telefonanlagen) haben eine V.24-Schnittstelle und können auf diese Weise mit einem Computer verbunden werden. Die Übertragung der Bits erfolgt nacheinender. Die Übertragungsgeschwindigkeit liegt zwischen 50 und 33600 Bit/s. ---- ===USB=== **USB (Universal Serial Bus)** ist eine serielle Schnittstelle, an die Tastatur, Maus, Modem, Drucker, Kamera, Scanner etc. mit demselben Steckertyp angeschlossen werden können. Das Erkennen des Geräts erfolgt im Rechner durch den USB-Hostadapter. Bei USB kann man Geräte im laufenden Betrieb hinzufügen und entfernen. Man nennt dies Hot-Plugging. An den USB-Hostadapter können bis zu 127 Geräte angeschlossen werden. Spätestens bei mehr als vier Geräten benötigt man jedoch einen Hub als Verteiler. Dieser sorgt für die Stromverteilung und dafür, dass nicht mehr als ein Gerät gleichzeitig seine Daten an den Hostadapter schickt. Damit sowohl langsame Geräte, wie Maus oder Tastatur, als auch schnelle Geräte, wie Videokameras oder Modems, über ein und denselben Bus geführt werden können, wurde die Übertragung in Kanäle unterteilt. Es gibt einen Low-Speed-Kanal (1,5 MBit/s), einen Medium-Speed-Kanal (12 MBit/s) und einen High-Speed-Kanal (500 MBit/s). Immer wird der gleiche 4-polige Anschluss verwendet, die Kabel sollten bei High-Speed-Geräten allerdings abgeschirmt und verdrillt sein. Der Standard USB 2.0, der auf Grund einer speziellen Übertragungstechnik bis zu 40-mal schneller ist als USB 1.1, ist abwärtskompatibel, alle Geräte und Kabel können weiterverwendet werden. Ein USB-2.0-Gerät, das an einen USB-1.1-Controller angeschlossen ist, kann allerdings nur die langsamere Übertragungsrate von 12 MBit/s nutzen. ---- ===Firewire/IEEE 1394=== **Firewire/IEEE1394 bzw. i.Link (Apple)** ist ebenfalls eine serielle Übertragungsart, die auf Grund ihrer hohen Übertragungsraten (bis 400 MBit/s) vor allem bei digitalen Camcordern Verwendung findet. An Firewire-Ports lassen sich mehrere Geräte anschließen, bis zu 63 Geräte können pro Firewire-Kette verbunden werden. ---- ===Game- / Midi-Schnittstelle=== **Die Game-Schnittstelle (Game-Port)** wird vor allem für den Anschluss eines Joy-Sticks zur Steuerung von Computerspielen verwendet. Sie befindet sich zumeist auf der Soundkarte. Angeschlossen werden auch MIDI-fähige Musikgeräte, wie zB Synthesizer. ---- ===Ethernet=== **Ethernet** ist eine Technologie, die Software (Protokolle usw.) und Hardware (Kabel, Verteiler, Netzwerkkarten usw.) für kabelgebundene Datennetze spezifiziert, welche ursprünglich für lokale Datennetze (LANs) gedacht war und daher auch als LAN-Technik bezeichnet wird. Sie ermöglicht den Datenaustausch in Form von Datenpaketen zwischen den in einem lokalen Netz angeschlossenen Geräten (Computer, Drucker und dergleichen). Derzeit sind Übertragungsraten von 10 Megabit/s, 100 Megabit/s (Fast Ethernet), 1000 Megabit/s (Gigabit-Ethernet) bis 10 Gigabit/s spezifiziert. In seiner traditionellen Ausprägung erstreckt sich das LAN dabei nur über ein Gebäude; auch Ethernet über Glasfaser hat eine lediglich begrenzte Reichweite. ---- ===Audioschnittstelle=== Die **Audioschnittstelle** dient zum Anschluss von Lautsprecher, Mikrofon oder externen Audiogeräten. =====Testfragen===== * 1. Welche Geräte werden/wurden an die parallele Schnittstelle angeschlossen? * 2. Was ist der große Vorteil von USB? * 3. Für welche Geräte dient die Firewire-Schnittstelle als Verbindung zum Computer?