Schnittstellen

Grundlegendes

Eine Schnittstelle (engl.: interface) ist ganz allgemein die Verbindungsstelle zwischen zwei miteinander in Beziehung stehenden informationsverarbeitenden Systemen oder Systemkomponenten, über die der Austausch von Daten oder Steuerinformationen erfolgt. Jede an einen Computer angeschlossene Komponente benötigt eine Schnittstelle!

Man unterscheidet einerseits Maschine-Maschine-Schnittstellen und Mensch-Maschine-Schnittstellen, andererseits Softwareschnittstellen (zum Datenaustausch zwischen Programmen) und Hardwareschnittstellen (zum Datenaustausch zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten). Nur letztere interessieren uns hier.

Hardwareschnittstellen lassen sich in Abhängigkeit von der Art der Informationsübertragung in parallele (Übertragung byteweise) und serielle Schnittstellen (Übertragung bitweise) einteilen.

Durch eine serielle Schnittstelle wird jedes einzelne Byte nacheinander, bitweise (Bit für Bit) über eine Leitung gesandt. Die serielle Schnittstelle ist die unkomplizierteste Art der Datenübertragung. Hier werden vor allem Geräte angeschlossen, bei denen es nicht so sehr auf hohe Übertragungsgeschwindigkeiten ankommt, z.B. die Maus.
Die serielle Schnittstelle ist international genormt und hat in Europa die Bezeichnung „V.24“. Unter DOS und Windows heißen die seriellen Schnittstellen allgemein „COM“ (COM1, COM 2 ...). Für den seriellen Anschluss gibt es 2 genormte Stecker, einen 9-poligen und einen 25-poligen.

Durch eine parallele Schnittstelle (Parallelport) werden die einzelnen Bits eines Datenwortes (Byte) gleichzeitig (parallel), also byteweise, über mehrere Leitungen übertragen, was die schnelle Übertragung großer Datenmengen ermöglicht und vor allem für den Anschluss von Druckern relevant ist (daher auch Druckerschnittstelle). Parallele Schnittstellen werden unter MS-DOS und MS Windows mit „LPT“ (LPT1, LPT2 ...) bezeichnet.

Für den Anschluss moderner Multimedia-Geräte wie Digitalkameras, mp3-Player usw. gibt einige neue Schnittstellen, die sich vor allem dadurch auszeichnen, dass man die Geräte an den laufenden PC anschließen bzw. abklemmen kann.

Der Universal Serial Bus (USB) ist eine Schnittstelle zur Verbindung eines Computers mit externen Peripheriegeräten zum Austausch von Daten. Durch die relativ hohen möglichen Datenraten und die automatische Erkennung von Geräten und deren Eigenschaften ist der USB zum Anschluss fast aller Gerätearten von Maus und Tastatur bis zu Lautsprechern, externen Festplatten und Foto-Kameras geeignet. Lediglich für Monitore, digitale Videokameras u.Ä. reicht die Datenrate von USB üblicherweise nicht aus, weshalb dafür weiterhin andere Anschlusstypen verwendet werden.

FireWire ist eine Schnittstelle der Firma Apple Computer. Der Markenname FireWire ist nur auf den Mac Modellen von Apple zu finden. In der PC-Welt ist FireWire besser bekannt als IEEE 1394. Die Schnittstelle wird für den schnellen Datenaustausch zwischen Computer und Multimedia- oder anderen Peripheriegeräten eingesetzt. Sie wurde ursprünglich von Apple als Nachfolger für SCSI entwickelt, lässt sich aber dank der hohen Übertragungsrate auch als Alternative zu Ethernet nutzen (IP over FireWire). Oft werden externe Festplatten und digitale Videokameras über FireWire angeschlossen.

Für die Kommunikation interner Komponenten gibt es wieder andere Schnittstellen:

PCI (Peripheral Component Interconnect) ist ein Bus-Standard zur Verbindung von internen Geräten mit dem Chipsatz eines Prozessors.
Praktisch jeder seit ca. 1994 gebaute PC ist mit meist zwei bis sieben Steckplätzen für PCI-Karten ausgerüstet. In die Steckplätze kann eine große Anzahl verfügbarer Karten verschiedener Hersteller eingesetzt werden, unter anderem auch Netzwerkkarten, Modems, Soundkarten und (ältere oder Zweit-) Grafikkarten. Damit kann ein PC leicht an spezielle Bedürfnisse angepasst werden.

ATA/ATAPI (AT Attachment with Packet Interface) ist eine Schnittstelle zwischen Massenspeicher und Computer. ATA/ATAPI wird in Personal Computern hauptsächlich verwendet, um Festplatten sowie Laufwerke für CD-ROM und DVD anzuschließen. ATA-Geräte werden über breite 40-polige Datenleitungen an die Hauptplatine angeschlossen.