Kundenmeinung: Die Computertechnik-Fibel ist wirklich verständlich geschrieben, frei von Ballast und ein tolles Nachschlagewerk. Insgesamt ein sehr empfehlenswertes Buch.
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
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.
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Kundenmeinung: Die Kommunikationstechnik-Fibel ist sehr informativ und verständlich. Genau das habe ich schon seit langem gesucht. Endlich mal ein Buch, das kurz und bündig die moderne Informationstechnik beleuchtet.
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.
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