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1AHWIT

Schnittstellen

Externe Anschlüsse auf dem Motherboard

Alexandra Jokesch

22.12.2016

Inhaltsverzeichnis:

Schnittstellen:

Serielle

1

Parallele 2LAN 3USBUSB 3.0 4

PS/2 4Fire Ware 5VGA 6HDMI 6DVI 7Display Port 7Audio 8

Kabellose Schnittstellen

Bluetooth 9IrDa 10WLAN 11

Schnittstellen

Serielle

Wie es der Name schon sagt ist die Datenübertragung in. Serie. Das bedeutet das es immer nach der Reihe ist, also Stück für Stück (Byte für Byte). Es wird heutzutage nicht mehr sehr häufig verwendet. Am meisten wird es in der Industrie verwendet z.B. für die Ein-/Ausschaltsignal übertragen.

Vorteile

Es sind lange Übertragungsstrecken möglich Die Verbindungskabeln bestehen aus wenigen Leitungen ( Send-, Empfangs-,

Masse-, und Steuerleitung ) Einfache Erweiterung zur Empfangsmöglichkeit

Nachteile

Die Daten müssen aufbereitet werden, bevor sie übertragen werden. Wenn das erfolgt ist muss man sie wieder rückübertragen ins alte Format

Die Übertragungsrate ist nicht so gut wie die parallelen Schnittstellen1

1 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf21.12.2016

http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf

Parallele

Parallele Schnittstellen werden auch Centronics (Line Printer) oder LPT – Schnittstellen genannt.

Dabei werden die Bits gleichzeitig übertragen, dafür gibt es aber keine Regeln wie viel Bits auf einmal übertragen werden. Die gängigsten sind die 4,8,16,32 oder 64 Bits. Wobei maximal 2MByte pro Sekunde bei einem 3 Meter langen Verbindungskabel sein übertragen werden können

Vorteile

Es ist eine sehr schnelle Datenübertragung Der Technische Auftrag ist minimal

Nachteil

Das Verbindungskabel zwischen Computer und peripherem Gerät muss in der Minimalversion mindestens 12-polig sein. In der Regel sind sie aber 25-polig.

Die Kabellänge muss mindestens 2 m sein und das ist eine Schwierigkeit bei Datenübertragungen2

2 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf21.12.2016

http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf

LAN (Local Area Network)

LAN ist ein Rechnernetz.

LAN ist größer als PAN (Personal Area Network), aber kleiner als WAN (Wide Area Network)

PAN: Sind Kleinnetzwerke die sich innerhalb eines Raumes oder einer kleinen Entfernung zusammen finden. Bei solchen Netzwerken kann es sich um Anbindungen zu Peripheriegerät zu einem Computer handeln.

Peripheriegeräte: Es kann Daten senden und/oder empfangen. Bei den Peripheriegeräten handelt es sich um alle Komponenten für die Eingabe, Ausgabe und Speicherung von Daten, die nicht zur Zentraleinheit (CPU) eines Computersystems gehören

WAN: Weitverkehrsnetze (WAN) sind für die Sprach- oder Datenübertragung über weite Strecken konzipiert. Diese Netze sind flächendeckend aufgebaut und können uneingeschränkt für die geschäftliche und private Kommunikation genutzt werden.

Vorteile:

Schnelle Konfiguration Kostengünstig

Nachteile:

Bei großen Netzwerken kann es zu Konflikten kommen.(gleicher Computername) 3

3 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/wide-area-network-WAN-Weitverkehrsnetz.html21.12.2016

http://www.datatec.de/Chroma-A620023-LAN-Interface.htm

USB

Ist ein serieller Bus

Bus: Busse sind Verbindungssysteme für elektronische und elektrische Komponenten

Die 1996 eingeführte USB-Schnittstellen hat als universelle mehrere eingesetzten seriellen und parallelen Schnittstellen für Drucker, Maus, Modem, Tastatur, Scanner, Digitalkamera und andere Peripheriegeräte abgelöst. Die rasante Entwicklung der USB-Schnittstellen zeigt sich an den Datenraten und der Funktionsvielfalt der verschiedenen Versionen.

Datenübertragungsrate:

USB 1.0 (Low Speed): erlaubt es einem Gerät, mit 1,5 Mbit/s USB 1.1 (Full Speed): erlaubt es mit 12 Mbit/s oder USB 2.0 (High Speed): erlaubt es mit 480 Mbit/s Daten zu übertragen. 4

USB 3.0Unterschied USB 2.0 und 3.0:

Geschwindigkeit: USB 2.0 erreicht bis zu 480 MBit/s, während USB 3.0 bis zu 10 Mal schneller mit maximal 4.8 GBit/s überträgt.

USB 2.0 ist halbduplex, während USB 3.0 vollduplex arbeitet. Das bedeutet, dass bei USB 2.0 Daten nur in jeweils eine Richtung gleichzeitig übertragen werden können. Bei USB 3.0 können Daten in beide Richtungen gleichzeitig übertragen werden.

Maximale Kabellänge: USB 3.0 beschränkt die Kabellänge auf maximal 3 Meter. USB 2.0-Kabel können bis zu 5 Meter lang sein.

Die maximale Stromstärke wurde mit USB 3.0 von 500 mA auf 900 mA angehoben. Dadurch entfällt bei 2,5-Zoll-Festplatten die externe Stromversorgung.

USB 3.0 ist im November 2008 erschienen.5

4 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdfhttp://www.itwissen.info/definition/lexikon/universal-serial-bus-USB-USB-Schnittstelle.html21-11.200165 http://praxistipps.chip.de/usb-2-0-vs-usb-3-0-die-unterschiede_2747812.01.2017

http://avgtrier.de/experimentell/Info%209_html/HTML%20Projekt%20Computerfunktionen/usb_paul/USB_paul.html

Die PS/2 - Schnittstellen

Die PS/2 – Schnittstellen wurden 1980 eingeführt. Heutzutage braucht man sie nicht mehr. Man benötigt sie nur mehr zum anschliesen einer Tastatur oder Maus.6

Fire Ware

FireWire ist eine von Apple entwickelte serielle Hochgeschwindigkeits-Anschlusstechnik für PC-Peripherie, die von IEEE unter der Bezeichnung 1394 standardisiert wurde

IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers. Das ist der Verband der amerikanischen Ingenieure, der sich auch Normungsaufgaben widmet.

FireWire bietet eine Datenübertragungsrate zwischen 100 Mbit/s und 400 Mbit/s.

FireWire ist ähnlich wie USB ein serielles Übertragungssystem mit speziellen Steckern und Kabeln.

Vorteil:

höhere Übertragungsrate

FireWire sollte ursprünglich Digitalkameras und Video-Schnittrechner auf kurzen Strecken mit möglichst hoher Geschwindigkeit miteinander verbinden. Der Schwerpunkt lag bei Audio- und Video-Anwendungen. Deshalb fand man den FireWire-Anschluss zuerst in digitalen Videokameras. Später stellte man fest, dass man genauso gut auch Massenspeicher per FireWire an PCs und Notebooks anschließen kann.7

6 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf21.12.20167 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/FireWire-FireWire.htmlhttp://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/0808111.htm21.12.2016

https://www.startech.com/at/Karten-Adapter/FireWire/2-Port-ExpressCard-IEEE-1394-FireWire-Karte~EC13942

VGA (Video Graphics Array)

Video Graphics Array (VGA) ist ein Darstellungsformat für grafische Bildschirmdarstellungen. Es stammt aus dem Jahr 1987 und wurde von der Firma IBM entwickelt.

VGA Schnittstellen werden zur Übertragung des Videosignals zwischen Grafikkarte und dem Monitor verwendet.

Beide Seiten haben einen 15poligen Sub-D Stecker.

Bei aktuellen Bildschirmtechnologien ist eine Umwandlung des digitalen Bildes der Grafikkarte in ein analoges Signal nicht mehr notwendig, da im Bildschirmgerät ohnehin ein digitales Signal benötigt wird. Deswegen wurde VGA durch digitale Verbindungsarten wie DVI, HDMI oder Display Port ersetzt, welche auf rein digitaler Ebene arbeiten und Umwandlungsverluste vermeiden.8

HDMI

High Definition Multimedia Interface. HDMI ist eine Display-Schnittstelle für die Übertragung von multimedialen Daten wie z.B. hochauflösbare Videos, Audiodaten mit einer Frequenz bis zu 192 kHz. Sie bieten auch einen sicheren Kopierschutz

HDMI wurde für die Unterhaltungselektronik entwickelt und soll FireWire bzw. IEEE 1394 bei DVD-Laufwerken ablösen.

HDMI ist zu DVI abwärtskompatibel. D. h., DVI-Signale lassen sich mittels eines Adapters über HDMI übertragen. Umgekehrt ist es nicht möglich. 9

8 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdfhttp://www.itwissen.info/definition/lexikon/video-graphics-adapter-VGA-VGA-Format.html

9 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/high-definition-multimedia-interface-HDMI-HDMI-Schnittstelle.htmlhttp://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf

21.12.2016

https://en.wikipedia.org/wiki/VGA_connector

http://geekhomeblog.com/?p=46

DVI (Digital Visual Interface)

Die Schnittstelle hat sich Anschluss für Flachbildschirme durchgesetzt. Über DVI werden hochwertige Grafikkarten mit hoch auflösenden Flachbildschirmen verbunden. Die alte VGA-Schnittstelle für analoge Signale gilt immer noch und wird auch für Flachbildschirme verwendet, wird aber wahrscheinlich in den nächsten Jahren „aussterben“.

Der Betrieb eines Flachbildschirms über DVI gilt als zukunftsweisend und bietet die beste Bildqualität bei besonders hohen Auflösungen. Die VGA-Schnittstelle hat den Nachteil, dass die analogen Signale bei längeren oder schlechteren Anschlusskabeln schlechter werden, was sich auf die Bildqualität niederschlägt. 10

Es gibt verschiedene DVI-Typen:

DVI-I (integrated, d. h. analog und digital), DVI-D (nur digital) und DVI-A (nur analog). ………

10 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf21.12.2016

https://linustechtips.com/main/topic/373035-dvi-connections/

Display Port

Display Port, kurz DP, ist eine Schnittstelle zur Übertragung von Audio- und Videosignalen zwischen Computer und Bildschirm.

Verantwortlich für den Display Port-Standard ist die VESA (Video Electronics Standard Association). Dahinter stehen über 100 Firmen aus der Computer-Industrie. Entwickelt wurde der Display Port von AMD (ATI), Dell, Genesis, HP, Intel, Lenovo, Nvidia und Samsung.

Die Spezifikation von Display Port definiert ein digitales Übertragungsverfahren für Bild- und Audio-Signale, die dazugehörigen Steckverbindungen und Kabel. Außerdem gibt es eine Richtlinie für Adapter zu HDMI und DVI.11

Audio Schnittstellen

Audio Schnittstellen sind für die analogen und digitalen Audiokomponenten-Geräte

Bei den Audioschnittstellen geht es um die eigentlichen Schnittstellen, die verwendeten Stecker und Übertragungsmedien.

Analog: Als analog bezeichnet man Größen, die sich zeitkontinuierlich ändern.

Digital: Das Wort digital kommt aus dem Lateinischen und ist abgeleitet von digitus.Es handelt sich um die diskreten Ziffern, die keine zeitkontinuierlichen Veränderungen haben, wie analoge Werte.

Ziffern:

Dezimalsystem: 0 bis 9 Hexadezimalsystem: 0 bis 9 und A, B, C, D, E, F Binärsystem: "0" und die "1".12

11 http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/1205051.htm

12 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Audio-Schnittstelle-audio-interface.html21.12.2016

https://forums.lenovo.com/t5/Displays-Options-and-Accessories/How-to-connect-Thinkpad-displayport-to-screen-with-DVI-input/ta-p/398897

http://www.tomshardware.de/LG-LW25-BGSG-Samsung-Q35-Pro,testberichte-238205-3.html

https://www.pollin.de/shop/dt/NDI4ODcyOTk-/Computer_Informationstechnik/Netzwerktechnik/Bluetooth_Adapter/Bluetooth_USB_Stick_V2_0.html

Kabellose Schnittstellen

Bluetooth

Bluetooth ist der Standard für die Funkkommunikation mit geringer Reichweite. Es bietet auch eine drahtlose Schnittstelle über die sowohl mobile Kleingeräte, Telefon, Computer und Peripheriegeräte miteinander kommunizieren können. Bluetooth gehört zu den Technologien von Short Range Wireless (SRW). Die Reichweite liegt bei etwa 10 Meter. Die Übertragungsfrequenz sind ca. 2,4 GHz. Durch Einsatz von Verstärkern kann die Entfernung auf 100 Meter erhöht werden.

SRW: Short Range Wireless (SRW) ist eine Drahtlos-Technologie für den Nahbereich.

Bluetooth wurde im Jahr 1990 entwickelt. Der Name „Bluetooth“ leitet sich vom dänischen König Harald Blauzahn (englisch Harald Bluetooth) ab. Das Logo zeigt ein Monogramm der altnordischen Runen für H und B.

Rune: Schriftzeichen der Germanen.

Wenn der Pc kein Buetooth hat dann:

Kann man einen Bluetooth-USB Stick an den Rechner anschließen. Oder man baut eine interne Karten in den PC ein. 13

13 https://de.wikipedia.org/wiki/Bluetoothhttp://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdfhttp://www.itwissen.info/definition/lexikon/Bluetooth-Bluetooth.html21.12.2016http://praxistipps.chip.de/bluetooth-auf-pc-installieren-so-gehts_3958612.01.2017

http://twiddler.tekgear.com/doc/doku.php?id=bluetooth

https://de.aliexpress.com/promotion/promotion_laptop-internal-bluetooth-promotion.html

IrDa (Infrarot Data Association)

Infrared Data Association (IrDA) ist eine Technik für die drahtlose, auf Infrarotlicht basierende Punkt-zu-Punkt-Übertragung von Daten.

Das Konzept wurde in den 90er-Jahren entwickelt und nach der IrDA-Association benannt.

Es basiert auf der Modulation von Infrarotlicht mit Wellenlängen zwischen 850 nm und 900 nm, das mit Infrarot-LEDs erzeugt wird.

Nachteil:

nur über sehr kurze Strecken, die Spezifikation sieht 100 cm vor. Dadurch ist eine gewisse "Abhörsicherheit" gegeben.

Vorteil:

preisgünstige Aufbau.

IrDA-Schnittstellen sind in Laptops, PDAs, Mobiltelefonen und PC-Druckern verbreitet. IrDA hat kürzlich einen neuen Standard hervorgebracht, IrFM (Infrared Financial Messenging). In letzter Zeit wird diese Schnittstelle immer mehr durch die Bluetooth-Schnittstelle verdrängt.14

14 http://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdfhttp://www.itwissen.info/definition/lexikon/infrared-data-association-IrDA.html21.12.2016

http://pocketnow.com/2012/08/24/infrared-on-smartphones

WLAN (Wireless Local Area Network)

Ein WLAN kann auf zwei Arten (Modi) betrieben werden:

Infrastruktur-Modus oder Ad-hoc-Modus.

Infrastruktur Modus:

Infrastrukturen arbeiten mit einem Wireless Access Point (WAP).

Ad-hoc-Modus: Keine Station besonders ausgezeichnet, sondern alle sind gleichwertig. Ad-Hoc-Netze lassen sich schnell und ohne großen Aufwand aufbauen.

WPA: Ist die funktionale Verbindung zwischen den mit Funktechnik ausgestatteten Endgeräten.

Wireless LANs (WLAN) sind drahtlose lokale Netze (LAN), die ihre Daten mit Funk übertragen.

Wenn man von WLANs spricht, meint man die von der Arbeitsgruppe IEEE 802.11 standardisierten. Die Entwicklung der WLANs begann Mitte der 90er Jahren15

15 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/wireless-LAN-WLAN-Funk-LAN.htmlhttp://azubi.vision-tools.com/media/Dokumente/extSchnittstellen.pdf21.12.2016

http://www.computerbild.de/fotos/Die-wichtigsten-Notebook-Schnittstellen-im-ueberblick-2404508.html