Unter einer Schnittstelle im allgemeinsten Fall versteht man die Verbindung zwischen verschiedenen Funktionsgruppen, die untereinander Daten austauschen. Das können verschiedene Programme, verschiedene Wahlstufen in der Fernmeldetechnik, verschiedene Teile einer Hardware oder aber auch Hard-, und Software sein.
Die bekanntesten Softwareschnittstellen werden durch die Betriebssysteme bestimmt. Hier gibt es in der Regel eine maschinennahe (BIOS) und eine maschinenferne Schnittstelle (das Betriebssystem selbst). Die BIOS selbst enthält dabei die Schnittstelle zwischen Hard- und Software.
In der Fernwahltechnik stellen die Leitungen zwischen den einzelnen Wahlstufen die Schnittstellen dar. Hier wäre die C-Ader zu erwähnen, die die Belegungsfähigkeit signalisiert, und die A-Ader, auf der die Wahlsignale durch Erdimpulse weitergeschaltet werden.
Als Schnittstelle zwischen verschiedenen Teilen einer Hardware kann man einerseits den Bus des Computers selbst ansehen, andererseits kommuniziert der Computer über Hardwareschnittstellen mit externen Geräten (Drucker, Plotter, Modems). Es besteht aber auch die Möglichkeit einer Kommunikation zwischen verschiedenen Computern. Die eigentliche Fernleitung wird hierbei meistens über standardisierte Leitungen durchgeführt (Fernsprechleitungen, IDN-, und ISDN-Netze). Hierbei wird eine Schnittstelle zwischen dem Computer und der Übertragungseinrichtung (häufig ein Modem) benötigt. Für diese beiden grundsätzlich verschiedenen
Schnittstellen sind von der CCITT Normempfehlungen herausgegeben worden, die später noch genauer besprochen werden.
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Inhaltsverzeichnis
1. Allgemeines
2. Grundlagen der Datenübertragung
2.1 Betriebsarten der Datenübertragung
2.1.1 Simplex-Betrieb
2.1.2 Halb-Duplex-Betrieb
2.1.3 Voll-Duplex-Betrieb
2.2 Parallele und serielle Datenübertragung
2.2.1 Parallele Datenübertragung
2.2.2 Serielle Datenübertragung
2.3 Datenformate der seriellen Übertragung
2.3.1 Asynchrones Datenformat
2.3.2 Synchrones Datenformat
2.3.3 Übertragungsparameter
2.4 Steuerung der Datenübertragung
2.4.1 Steuerzeichen
2.4.1.1 Übertragungssteuerzeichen
2.4.1.2 Formatsteuerzeichen
2.4.1.3 Gerätesteuerzeichen
2.4.1.4 Codeerweiterungszeichen
2.4.1.5 Sonstige Steuerzeichen
2.4.2 Handshakeverfahren
2.4.2.1 Softwarehandshake
2.4.2.2 Hardwarehandshake
2.4.3 First In-First-Out (FIFO)
3. V.- und X.- Schnittstellen
3.1 V.- Schnittstellen
3.1.1 Funktionen der Schnittstellenleitungen
3.1.2 V.21-Schnittstelle
3.1.3 V.23-Schnittstelle
3.1.4 RS-232 C ("V.24")-Schnittstelle
3.1.5 Übertragungsbeispiel
3.2 X.- Schnittstellen
3.2.1 Schnittstellenleitungen und ihre Funktionen
3.3 Überblick weiterer Schnittstellen
3.3.1 RS-422 A ("V.11")
3.3.2 RS-423 A ("V.10")
3.3.3 RS-485
3.3.4 RS-449
3.4 Stromschnittstelle
3.4.1 Gerätearten der Stromschnittstelle
4. Centronics-Schnittstelle
4.1 IEEE–1248–Schnittstelle
4.2 PCMCIA–Schnittstelle
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit gibt einen umfassenden Überblick über die Funktionsweise und technische Umsetzung verschiedener Schnittstellen in der Nachrichtentechnik. Ziel ist es, die Grundlagen der Datenübertragung zu erläutern und die unterschiedlichen Standards für serielle und parallele Kommunikation sowie deren spezifische Signalleitungen detailliert zu beschreiben.
- Grundlagen der Datenübertragung (Betriebsarten, Synchronisation, Steuerung)
- Detaillierte Analyse von V.- und X.-Schnittstellen
- Elektrische Eigenschaften und Pinbelegungen gängiger Standards (RS-232, RS-422, RS-485)
- Technische Umsetzung der parallelen Übertragung via Centronics und PCMCIA
Auszug aus dem Buch
3.1.4 RS-232 C ("V.24")-Schnittstelle
In der Empfehlung V.24 sind nur die funktionalen Eigenschaften einer Schnittstelle definiert (Vergleiche Anfang dieses Abschnitts). Die hier vorgestellte, und im Computerbereich eigentlich am weitesten verbreitete serielle Schnittstelle wird oft und fälschlich trotzdem als V.24-Schnittstelle bezeichnet. Die elektrischen Eigenschaften entsprechen aber der Norm RS-232 C beziehungsweise V.28.
Es wird hier im allgemeinen ein 25-poliger Amphenolstecker verwendet.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Allgemeines: Einführung in den allgemeinen Schnittstellenbegriff und die Unterscheidung zwischen Software- und Hardwareschnittstellen in der Nachrichtentechnik.
2. Grundlagen der Datenübertragung: Erläuterung der notwendigen Bedingungen für einen korrekten Datenaustausch, einschließlich Betriebsarten, Synchronisationsverfahren und Übertragungsparameter.
3. V.- und X.- Schnittstellen: Detaillierte Darstellung der CCITT-Normempfehlungen für die Übertragung über analoge und digitale Netze sowie der spezifischen Leitungsfunktionen.
4. Centronics-Schnittstelle: Beschreibung des parallelen Druckerschnittstellen-Standards, seiner Handshake-Verfahren und der Weiterentwicklung durch den IEEE-1248-Standard.
Schlüsselwörter
Schnittstellen, Nachrichtentechnik, Datenübertragung, RS-232, V.24, Parallele Übertragung, Serielle Übertragung, Handshake, CCITT, Baudrate, Modem, Dateneinrichtung, Signalleitungen, Centronics, PCMCIA.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit den technischen Grundlagen und der Standardisierung von Schnittstellen in der Nachrichtentechnik, sowohl für serielle als auch für parallele Datenverbindungen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Im Zentrum stehen die Definition von Schnittstellen, die Funktionsweise der Datenübertragung, die Spezifikationen gängiger Normen (V.-, X.-, RS-Standards) sowie deren praktische Implementierung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist eine detaillierte technische Dokumentation und Erklärung der verschiedenen Schnittstellentypen und deren Leitungsfunktionen zur Gewährleistung einer korrekten Kommunikation zwischen Geräten.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer technischen Analyse und Zusammenstellung bestehender Normen, Empfehlungen (CCITT, DIN, IEEE) und technischer Spezifikationen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der Datenübertragung, die ausführliche Beschreibung serieller Standards (V.21, V.23, RS-232) sowie paralleler Standards (Centronics, PCMCIA) und deren spezifischer Signalbelegungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Schnittstellen, RS-232, Datenübertragung, Baudrate, Handshake, Modems und Signalleitungen.
Wie unterscheiden sich die RS-422 und RS-423 Schnittstellen?
Die RS-422 nutzt symmetrische Signale über zwei Leiter pro Signal, was höhere Datenraten und größere Reichweiten ermöglicht, während die RS-423 eine gemeinsame Signal-Rückleitung für mehrere Leiter verwendet, was kostengünstiger, aber weniger leistungsfähig ist.
Warum ist bei einer direkten Verbindung zweier Computer ein Null-Modem nötig?
Da die RS-232-Schnittstelle primär für die Verbindung zwischen einer Datenendeinrichtung (DEE) und einer Datenübertragungseinrichtung (DÜE) konzipiert ist, müssen bei einer direkten Verbindung zweier DEEs die Datenleitungen gekreuzt werden, um Sender und Empfänger korrekt zu verbinden.
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- Richard Burger (Author), 2001, Schnittstellen in der Nachrichtentechnik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10095
