Das Buch zu dieser Webseite

Computertechnik-Fibel

Die Computertechnik-Fibel, das Computer-Buch

Käufer der Computertechnik-Fibel Kundenmeinung:
Die Computertechnik-Fibel ist wirklich verständlich geschrieben, frei von Ballast und ein tolles Nachschlagewerk. Insgesamt ein sehr empfehlenswertes Buch.

Computertechnik-Fibel
jetzt bestellen!

Auszeichnungen

Das Buch zu dieser Webseite

Netzwerktechnik-Fibel

Die Netzwerktechnik-Fibel

Käufer der Netzwerktechnik-Fibel Kundenmeinung:
Die Netzwerktechnik-Fibel ist sehr informativ und verständlich. Genau das habe ich schon seit langem gesucht.

Netzwerktechnik-Fibel
jetzt bestellen!

Schnittstellen (Computer)

interne Schnittstellen Für den Anschluss eines externen Geräts an einen Computer ist eine definierte Schnittstelle erforderlich. Eine Schnittstelle definiert die Festlegung für die physikalischen Eigenschaften der Schnittstellenleitungen.
Die Spezifikation einer Schnittstelle enthält Informationen über Übertragungsgeschwindigkeiten, Übertragungsverfahren, Schnittstellenleitungen, dem Stecker, der Buchse oder Steckerleiste und deren Belegung. Sinn und Zweck einer Spezifikation oder einer Normierung ist, dass unterschiedliche Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander verbunden werden können.
Ein Computer hat interne Schnittstellen, die sich im Computer-Gehäuse befinden und externe Schnittstellen, die aus dem Computer-Gehäuse herausgeführt sind.

Beispiele für externe Schnittstellen eines Computers

Beispiele für externe Schnittstellen

Entwicklung: Von den parallelen Bussystemen zu den seriellen Schnittstellen

Bestimmte Probleme von Schnittstellen und Bussystemen sind auf die Elektrotechnik zurückzuführen. So ist zum Beispiel die maximale Übertragungsfrequenz eines Bussystems durch elektrotechnische Gegebenheiten begrenzt.
Das Umstellen von parallelen Bussystemen auf geschaltete serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ist ein logischer Schritt, der aus den technischen Problemen durch parallele Leitungen resultiert. Physikalisch gesehen ist die Geschwindigkeit elektrischer Signale begrenzt. So kommen zum selben Zeitpunkt über verschiedene Leitungen gesendete Signale nie völlig zeitgleich bei ihrem Ziel an. Deshalb wird bei der Verwendung paralleler Leitungen darauf geachtet, dass sie exakt gleich lang sind, was dazu führt, dass die Leiterbahnen auf den Platinen mäanderförmig angeordnet sind.
Doch durch parasitäre kapazitive und induktive Effekte kommt es immer zu leichten zeitlichen Verschiebungen der Signalflanken. Was soviel bedeutet, dass das Signal auf der einen Leitung schneller am Ziel ankommt als ein anderes Signal auf einer parallel geführten Leitung. Bei steigender Taktfrequenz macht sich dieser Effekt immer heftiger bemerkbar.
Serielle Verbindungen haben an dieser Stelle einen großen Vorteil. Die beteiligten Sende- und Empfangsstufen können mit Kodierverfahren, differenzieller Übertragung und ausgeklügelten Prüfsummenverfahren Signalunterschiede ausgleichen. Zudem lassen sich serielle Verbindungen nach oben skalieren, also parallel zueinander betreiben, um die Übertragungsrate zu erhöhen.

Statt parallele Bus-Systeme werden zunehmend serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet, die sich nach Bedarf skalieren lassen. Schon bei Ethernet wurde die alte Bus-Topologie durch eine Stern-Topologie ersetzt. Eine zentrale Schaltstelle (Switch) verbindet jeweils zwei Geräte direkt miteinander.
Die neuen Techniken bringen nicht nur mehr Geschwindigkeit, sondern auch automatische Konfiguration, leichtere Handhabung und sowie eine bessere Nutzung der Ressourcen. Um die Übertragungsrate noch weiter zu steigern, schaltet man mehrere parallele (serielle) Kanäle. So wird aus der EIDE-Schnittstelle Serial ATA. Und aus dem PCI-Bus wird PCI Express.

Schnelle serielle Verbindungen, sind die bevorzugten Verbindungstechniken der Gegenwart und Zukunft. Sie unterscheiden sich hinsichtlich Leistung und Anwendungsmöglichkeiten. In der Regel haben sie ein preiswertes Interface, lassen sich einfach verkabeln und konfigurieren sich automatisch.
Da die Marktdurchdringung neuer Schnittstellen manchmal Jahre braucht, versucht man auf der untersten Treiberebene mit den alten Verfahren kompatibel zu bleiben. So sind PCI Express und SATA zu den Vorgängern PCI-Bus und EIDE trotz neuer Funktionen und hoher Übertragungsgeschwindigkeit immer noch kompatibel.

Übersicht: Computer-Schnittstellen und Bussysteme

Schnittstelle Taktfrequenz Signaladern Verfahren Verbindung max. Transferrate
PCI 32 Bit 33 MHz 32 SDR Bus, halbduplex 133 MByte/s
66 MHz 32 SDR Bus, halbduplex 266 MByte/s
PCI 64 Bit 33 MHz 64 SDR Bus, halbduplex 266 MByte/s
66 MHz 64 SDR Bus, halbduplex 512 MByte/s
PCI-X 66 66 MHz 64 SDR Bus, halbduplex 512 MByte/s
PCI-X 100 100 MHz 64 SDR Bus, halbduplex 768 MByte/s
PCI-X 133 133 MHz 64 SDR P-to-P, halbduplex 1 GByte/s
PCI-X 2.0 266 133 MHz 64 DDR P-to-P, halbduplex 2 GByte/s
PCI-X 2.0 533 133 MHz 64 QDR P-to-P, halbduplex 4 GByte/s
AGP 1X 66 MHz 32 SDR P-to-P, halbduplex 266 MByte/s
AGP 2X 66 MHz 32 DDR P-to-P, halbduplex 512 MByte/s
AGP 4X 66 MHz 32 QDR P-to-P, halbduplex 1 GByte/s
AGP 8X (AGP 3.0) 66 MHz 32 ODR P-to-P, halbduplex 2 GByte/s
PCI Express x1 1,25 GHz 4 DDR P-to-P, vollduplex 250 MByte/s
PCI Express x4 1,25 GHz 16 DDR P-to-P, vollduplex 1 GByte/s
PCI Express x8 1,25 GHz 32 DDR P-to-P, vollduplex 2 GByte/s
PCI Express x16 1,25 GHz 64 DDR P-to-P, vollduplex 4 GByte/s
USB 1.1 12 MHz 2 - Bus, halbduplex 1,5 MByte/s
USB 2.0 480 MHz 2 - Bus, halbduplex 60 MByte/s
FireWire 400 (IEEE 1394a) 400 MHz 4 - Bus, halbduplex 50 MByte/s
FireWire 800 (IEEE 1394b) 800 MHz 4 - Bus, halbduplex 100 MByte/s
FireWire 1600 (IEEE 1394b) 1,6 GHz 4 - Bus, halbduplex 200 MByte/s

Interne Schnittstellen für Erweiterungskarten

Interne Schnittstellen für Massenspeicher und Laufwerke

Alte externe Schnittstellen (Legacy)

Externe Schnittstellen für Peripherie

Externe Schnittstellen für Notebooks

Externe Schnittstellen für Bildschirme und Monitore

Weitere verwandte Themen:

Dieser Text ist mir was wert:[ ? ]
Computertechnik-Fibel
Computertechnik-Fibel

EUR 21,50