IT-Schnittstellen

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Inhalt

Inhalt. i

Vorwort. 1

Gebräuchliche Normen. 2

Wer ist der IEC?. 2

Was ist DIN?. 2

Was ist der VDE. 2

Serielle Schnittstellen. 3

Auflistung der seriellen Schnittstellen. 3

Einsatz der seriellen Schnittstellen. 6

Terminal- und Modemschnittstelle. 6

Anbindung von Maschinensteuerungen. 6

Netzwerkverbindungen. 6

Kamara-Interfaces. 6

UPS-Überwachung. 6

Parallele Schnittstellen. 7

Auflistung der parallelen Schnittstellen. 7

Einsatz der parallelen Schnittstellen. 8

Anschluß von Festplatten und Festplattenemulationen. 8

Druckerschnittstelle. 9

Scannerinterface. 9

Chip Speicher 9

Kamera-Schnittstelle. 9

Leistungsvergleich der Schnittstellen. 10

Pinbelegung der Schnittstellen. 11

Cannon-Steckverbinder 11

DB-25. 11

DB-15. 12

HD-DB-15. 13

DB-9. 13

CL-Kupplungen. 15

RJ-45. 16

HSSDC-Verbinder 18

DIN-Verbinder 18

Periperieverbinder 19

Busverbinder (Motherboard) 26

 


Vorwort

SEPA verwendet in Dokumentationen, Angeboten und Bedienungsanleitungen diverse Schnittstellenbezeichnungen. Schnittstellen sind Verbindungsmöglichkeiten einer Steuerung oder eines Rechners mit der Außenwelt, oftmals auch “Interfaces” genannt. Über Schnittstellen wird die Peripherie der Steuerungen bzw. Rechner angeschlossen und somit physikalisch verbunden. Schnittstellen werden in der Regel an den Enden eines Verbindungskabels wahrgenommen. Es gibt aber auch kabellose Verbindungen (Funkverbindungen), auf welche hier nicht eingegangen wird.

In diesem Nomenklaturverzeichnis werden vor allem Hardwarestandards erläutert. Sofern an einem Gerät bzw. in der dazu gehörenden Dokumentation die Schnittstelle als solche gekennzeichnet ist und nicht ausdrücklich auf eine andere Norm hingewiesen wird, kann davon ausgegangen werden, dass die Beschaltung der Schnittstelle dieser Beschreibung entspricht.

Softwareschnittstellen hingegen können sehr komplex und unterschiedlich sein und werden hier nicht im Detail behandelt.


Gebräuchliche Normen

Die wichtigsten Schnittstellen sind sowohl nach Normen der IEC als auch nach DIN spezifiziert. Dabei kann es unter Umständen kleine aber feine Unterschiede geben.

Wer ist der IEC?

IEC bedeutet International Electrotechnical Commission und ist eine International Normierungsbehörte mit je einem Sitz in jedem Mitgliedsland.

Für Deutschland zuständig ist das Deutsches Komitee der IEC:

Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN & VDE
Stresemannallee 15
D-60596 Frankfurt/Main

Tel.: +49 (69) 63 08 0
Fax: +49 (69) 96 31 52 18

E-mail: dke.zbi@vde.com
Web:
http://www.dke.de

Was ist DIN?

DIN bedeutet Deutsches Institut für Normung und ist innerhalb der BRD für die Dokumentation und Verteilung zuständig. Es gibt eine enge Zusammenarbeitet des Deutsches Institut für Normung mit der IEC. Aufgrund der Harmonisierung im EG-Bereich werden nationale Normen immer mehr an Einfluss verlieren.

Deutsches Institut für Normung e. V.
Burggrafenstraße 6
D-10772 Berlin

Tel.: +49 (30) 26 01 0
Fax.: +49 (30) 26 01 12 60

E-mail: directorate.international@din.de
Web: http://www.din.de

Was ist der VDE

VDE bedeutet Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik und ist innerhalb der BRD regional organisiert ähnlich dem TÜV. Aufgrund der Harmonisierung im EG-Bereich werden immer mehr internationale Normen umgesetzt. Der VDE beschäftigt sich vor allem mit der Prüfung und Zertifizierung von Geräten- ist also kein Normenausschuss.

 


Serielle Schnittstellen

Wie der Name schon sagt, erfolgt hier die Datenübertragung in Serie, also der Reihe nach: Bit für Bit und Byte für Byte. Diese Übertragungsart ist langsamer als eine parallele Übertragung, erlaubt aber preisgünstige Verbindungskabel und ermöglicht den Einsatz von Überprüfungssoftware für die übertragenen Datenbits. Daher sind serielle Schnittstellen für die Überbrückung längerer Distanzen prädestiniert.

Auflistung der seriellen Schnittstellen

Wie bereits erwähnt gibt es für die meisten seriellen Schnittstellen mehrere Normen. Wir verwenden jedoch immer nur die “übliche”, d.h. die am verbreitetste bzw. am meisten benutzte Norm. Auch nicht unerwähnt soll bleiben, dass die Liste lange nicht komplett ist.

RS-232

Mittels RS-232 kann man nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen realisieren. In der Regel sind mindestens 4 Handshake-Leitungen notwendig. Erfolgt das Handshaking per Software (XON/XOFF-Protokoll) werden nur 3 Leitungen benötigt. Letztere Verschaltung wird von uns benutzt um ältere Terminals mit Hostcomputern zu verbinden, allerdings entspricht es nicht der RS-232-Spezifikation.

RS-422

Mittels RS-422 kann man ebenfalls nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen realisieren. In der Regel sind mindestens 4 Handshake-Leitungen notwendig. Erfolgt das Handshaking per Software (XON/XOFF-Protokoll) werden nur 4 Leitungen benötigt. Letztere Verschaltung wird von uns am häufigsten benutzt um Maschinensteuerungen mit Servern oder Hostcomputern zu verbinden.

RS-423

Mittels RS-423 kann man ebenfalls nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen realisieren. Diese Schnittstelle ist ein Zwitter von RS-232 und RS-422. In der Regel sind mindestens 2 Handshake-Leitungen notwendig. Erfolgt das Handshaking per Software (XON/XOFF-Protokoll) werden nur 4 Leitungen benötigt. Letztere Verschaltung wird von uns am häufigsten benutzt um Terminals mit Hostcomputern zu verbinden. Der Vorteil von RS-423 ist, dass man sowohl Verbindungen mit anderen RS-423 als auch mit RS-422 und RS-232-Geräten herstellen kann.

RS-485

Die RS-485 Schnittstelle stellt eine Busschnittstelle dar und wird meist als 2-Drahtleitung verlegt. In diesem Fall ist die Verbindung halbduplex. Mit 4 Leitungen kann man die Verbindung Vollduplex betreiben. Vollduplexkabel gibt es mit und ohne Hardware-Handshaking-Leitungen.

Features

Pinbelegung

Halbduplex

Anhang E1

Vollduplex ohne Handshake

Anhang E2

Vollduplex mit Handshake

Anhang E3

RS-170

RS-170 ist keine digitale sondern eine analoge Schnittstelle und wird als Verbindung zwischen analogen Kameras und Framegrabbber eingesetzt. Streng genommen dürfte Sie in dieser Liste nicht vorkommen. Da sie bei uns aber immer noch häufig eingesetzt wird, haben wir diese der Vollständigkeit mit aufgeführt, vor allem um Verwechslungen mit anderen RS-Schnittstellen vorzubeugen.

Current Loop (20 mA) bzw. TTY

Diese Schnittstelle wird von einem eingeprägten Strom von 20 mA versorgt. Fließt ein Strom von mindestens 15 mA so entspricht diese dem logischen Pegel 1, fließt weniger als 5 mA entspricht dies dem logischen Pegel 0. Der Bereich von 5 – 15 mA gilt als undefiniert.

USB

USB ist die Abkürzung für Universal Serial BUS und soll mit dem Steckerwirrwarr der unterschiedlichen Peripheriegeräte Schluss machen. USB-Geräte darf man auch vom Bus trennen während der Computer in Betrieb ist. Es gibt nur einen Steckertyp B für alle Peripheriegeräte. Am Computer bzw. Hubs gibt es nur den Steckertyp A. Die Daten werden über ein bidirektionales Kabelpaar geführt, welche differentiell übertragen werden. Hinzu kommt eine Masseleitung sowie +5 V Versorgungsspannung. Es können maximal 127 Geräte am Bus betrieben werden.

USB 1.1 kann Daten mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 12 Mbit/s übertragen.
USB 2.0 erreicht Datenübertragungsraten bis zu 480 Mbit/s und ist abwärtskompatibel zu USB 1.1.

IEEE-1394

FireWire® wurde von Apple Computer entwickelt. Bis dato kann FireWire® Daten mit bis zu 400 Mbit/s übertragen, später sollen noch höhere Übertragungskapazitäten möglich sein (Firewire 800).

Fibre Channel

Fibre-Channel erlaubt eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung von 100 Mb/s bis zu mehreren Gbit/s. Alle Stationen müssen über einen zentralen Switch verbunden sein. Hauptanwendung ist ein zuverlässiger simultaner Datenverkehr zwischen Großrechnern, Servern und Speichersystemen.

Die Bezeichnung “Fibre Channel” verleitet zu der Vermutung, daß die Datenübertragung über Glasfaser erfolgt. Dies ist falsch, denn auch Kupferkabel sind möglich. Die Fibre-Channel-Technologie arbeitet in einem Entfernungsbereich bis zu 10 km sowohl im Kupfer- als auch im Glasfaser-Bereich. Die oben genannten Durchsätze können sowohl mit Glasfaser als auch mit Kupferkabel erreicht werden. Kupferkabel können sein Videokabel aber auch Twisted Pair, letztere werden über HSSDC- oder DB9-Stecker verbunden. Als Glasfaser kommen 62.5mm 50mm Multi- und Single-Mode Kabel zu Einsatz. In der Regel werden ST-Verbinder verwendet. Die Fibre-Channel-Technologie arbeitet in einem Entfernungsbereich bis zu 10 km sowohl im Kupfer- als auch im Glasfaser-Bereich.

Fibre Channel ist eine Datenmapping-Technologie (HIPPI). HIPPI ist eine 100 MB/s Technologie, deren Durchsatz mit festen Multiplikatoren gesteigert werden kann. Man spricht von 8B/10B Encoding und kommt, abzüglich des Overheads auf eine Übertragungsrate von 1063 Mb/s. Dies wird als “Full Speed” angesehen, es gibt aber auch 1/8, ¼, ½, 2, 4 und 8-fach Speed.

 

Speed (MB/s)

Speed (Mb/s)

Name

12.5

133

eighth speed

25

266

quarter speed

50

531

half speed

100

1,063

full speed

200

2,126

double speed

400

4,252

quadruple speed

 

Die Spezifikation von Fibre Channel erfolgt von der FCIA einer internationalen Organisation von Herstellern, Entwicklern und Systemintegratoren.

SATA

Schnittstellen für Massenspeicher waren bisher immer in paralleler Ausführung. Mit zunehmender Übertragungsgeschwindigkeit ergaben sich technische Schwierigkeiten, die für die Übertragungsrate eine obere Grenze setzt. So bleibt auch die ATA (EIDE)-Schnittstelle nicht davon verschont, das sie auf den seriellen Betrieb umgestellt wird. Im Jahr 2001 wurde die erste Version von Serial ATA vorgestellt. Anfang 2003 waren bereits die ersten Controller und Festplatten erhältlich. SATA wird eine echte Konkurrenz zu Fibre Channel und FireWire für die Vernetzung von Diskarrays werden. In der ersten Generation bietet Serial ATA mit 150 MByte/s genug Bandbreite für aktuelle Festplatten. Wenn der Bedarf der Festplatten steigt, dann will man in der zweiten Generation die Datenrate auf 300 MByte/s erhöhen. Mit der dritten Generation verdoppelt sich die Datenrate nochmals auf 600 MByte/s. Im Gegensatz zu FireWire ist diese Schnittstelle ausschließlich für Festplattenanschlüsse konzipiert. Serial ATA verwendet bis zu vier Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Das heißt, jedes Laufwerk bekommt seinen eigenen Kanal, das es nicht mit einem anderen Gerät teilen muß. Somit entfällt der Konfigurations- und Installationsaufwand auf den reinen Einbau der Laufwerke und das Anschließen der Kabel. Nicht-Serial-ATA-Geräte lassen sich über Adapter an den SATA-Host anschließen. Die Port-Multiplier-Technik von Serial ATA Version 2 ermöglicht den Einsatz mehrerer Geräte an einem Kanal.

 

DVI

Die DVI-Schnittstelle wurde unter der Federführung von Intel und der Digital Display Working Group veröffentlicht kurz nachdem die VESA den DFP als Standard definiert hatte. Der DVI-Stecker verzichtet wie der DFP auf USB und Firewire-Verbindungen, hat aber zusätzlich auch analoge Signalleitungen aufgelegt.

 

DVI-Schnittstelle nach DDWG

Pin

Color

Name/Description

1

 

TMDS Data 2 +

2

 

TMDS Data 2 +

3

 

TMDS Data 2 Shield

4

 

TMDS Data 4 -

5

 

TMDS Data 4 +

6

 

DDC Clock (SCL)

7

 

DDC Clock (SDA)

8

 

Vertical Sync

9

 

TMDS Data 1 -

10

 

TMDS Data 1 +

11

 

TMDS Data 1 Shield

12

 

TMDS Data 3 -

13

 

TMDS Data 3 +

14

 

+ 5V

15

 

DDC & Sync Gnd.

16

 

Hot Plug detect

17

 

TMDS Data 0 -

18

 

TMDS Data 0 +

19

 

TMDS Data 0 Shield

20

 

TMDS Data 5 -

21

 

TMDS Data 5 +

22

 

TMDS Clock Shield

23

 

TMDS Clock +

24

 

TMDS Clock -

Auf dem Zusatzverbinder liegen die analogen Pegel

Pin

Color

Name/Description

C1

 

Red

C2

 

Green

C3

 

Blue

C4

 

Horiz./Composite Sync

C5

 

Gnd

 

Multi Media Card

Die Multimedia Card ist ein Flashspeicher mit integriertem Controller. Die Daten werden bidirektional übertragen.

Einsatz der seriellen Schnittstellen

Theoretisch lassen sich serielle Schnittstellen universell einsetzen. Aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeit sind die Einsatzbereiche jedoch beschränkt. Andere Hersteller können durchaus auch andere Einsatzbereiche gefunden haben. Schließlich bestimmen die Marktführer was sich durchsetzt und was nicht und das muss auch nicht immer die beste technische Lösung sein. Wir wollen daher nicht darüber diskutieren sondern versuchen einfach damit zu leben.

Terminal- und Modemschnittstelle

Für VT-100 kompatible Terminals und Modems ist die RS-232 nach wie vor Pflicht. Ältere Termianls verfügen oft auch über eine CL-Schnittstelle, welche Leitungslängen bis 300 m zulässt.

Anbindung von Maschinensteuerungen

Obwohl heutzutage viele Maschinensteuerungen mit IPC ausgestattet und daher PC-kompatibel sind, ist das kleinste gemeinsame Vielfache der Schnittstellen immer noch die serielle Schnittstelle RS-232. Es empfiehlt sich jedoch für Kabel über 5 m Länge die Pegel auf RS-422 oder CL zu wandeln. Mittlerweile weitverbreitet ist der Profibus eine Entwicklung von Siemens als schneller Prozessbus.

Netzwerkverbindungen

Man unterscheidet zwischen LAN (Local Area Network) und WAN (Wide Area Network). Im LAN können je nach Kabeltyp Distanzen zwischen zwei Knoten von 100 bis 500 m überbrückt werden. Hubs und Switsches dürfen maximal 2-fach kaskadiert werden somit bestimmt auch die Topologie die Ausbreitung des Netzwerks.

Pear to Pear Vernetzung

Während Backbone-Ethernet mehrere Abgriffe pro Kabel erlaubt, können faseroptische und RS-422-Verbindungen nur Pear-to-Pear verkabelt werden.

Rechnerkopplung und Massenspeicher

Neben der einfachen Vernetzung über RS-422 kommen leistungsfähige Rechnerkopplungen nur mittel Fibre Channel in Betracht. Vor allem die Anbindung von Massenspeicherarrays über größere Entfernungen wird mittels Fibre Channel vorgenommen.

Kamara-Interfaces

Um analoge Kameras preisgünstig mit einem Framegrabber zu verbinden ist YC oder RS-170 immer noch die beste Wahl. Moderne Kameras mit digitalen Anschluss haben einen USB oder Fire-Wire-Anschluss.

UPS-Überwachung

UPS steht für Uninterruptible Power Supply. Um zu vermeiden, dass der PC bei Entladung der Batterie doch noch unkontrolliert abstürzt, ist es notwendig ständig den Ladezustand zu überprüfen. Dazu wird ein RS-232-Verbindung zwischen PC und UPS hergestellt (siehe Anhang G). Geht die Batterie zu Neige wird der Rechner gezielt herunter gefahren.


Parallele Schnittstellen

Wie der Name schon sagt, erfolgt hier die Datenübertragung parallel, also Byte für Byte oder Wort für Wort, übertragen. Diese Übertragungsart ist schneller als eine serielle Übertragung aber aufwendiger bei der Verkabelung. Daher sind parallele Schnittstellen für die Massendatenübertragung prädestiniert.

Nur die wenigsten parallelen Schnittstellen sind Normen der IEC bzw. DIN. Viele Spezifikationen stammen von Hersteller von IT-Geräten. Man kann jedoch davon ausgehen, dass diese Spezifikationen mit der Zeit Eingang in die IEC- bzw. DIN-Normen finden werden.

Auflistung der parallelen Schnittstellen

Wie bereits erwähnt gibt es für die meisten parallelen Schnittstellen nur Hausnormen von Lieferanten bzw. Deren Interessengruppen. Wir verwenden daher die aktuellste ausgetestete Version. Unter Umständen gibt es jedoch neuere Spezifikationen. Auch nicht unerwähnt soll bleiben, dass diese Liste nicht komplett ist.

IEEE-1284 (Centronics)

Wie bereits der Name vermuten lässt, wurde diese Schnittstelle ursprünglich von Centronics entwickelt. Die Centronics-Schnittstelle wird bei älteren Druckern verwendet. Neben 7 Datenleitungen und der Clock-Leitung gibt es noch 3 Statusleitungen. Die PC-Druckerschnittstelle ist ähnlich aufgebaut hat aber 8 statt 7 Datenleitungen.

IEEE-488 (HPIB)

Die IEEE-488 Bus-Schnittstelle (auch HPIB genannt) wurde von Hewlett Packard Ende der 90er Jahre definiert. Ein Master kann mit bis zu 15 programmierbaren Messgeräten mit bis zu 1 Mbit/s verbunden werden (Talker und Listener).

Camera Link

Camera-Link ist eine 24 Bit breite Parallelschnittstelle mit Handshake-Leitungen. Es werden gleichzeitig die RGB bzw. YUV Werte wortweise übertragen. Camera-Link konkurriert derzeit noch mit FireWire® wird aber langfristig wohl unterliegen.

IDE

IDE bedeutet Integrated Device Electronics und wird vorrangig als Interface für Festplatten-Laufwerken eingesetzt. Anstelle der Bezeichnung wird häufig auch der Begriff ATA (Advanced Technology Attachment) benützt. Es gibt außer den Daten- und einigen Statusleitungen noch 2 Device-Select-Leitungen, daher können an einem Kabel nur 2 Geräte (Master/Slave) angeschlossen werden.

EIDE

EIDE bedeutet Enhenced Integrated Device Electronics und wird vorrangig als Interface für Festplatten und CD-ROM-Laufwerken eingesetzt. Anstelle der Bezeichnung EIDE wird auch der Begriff ATAPI (ATA Packet Interface) verwendet. Die EIDE-Schnittstelle ist eine Weiterentwicklung des IDE-Standards. Die EIDE-Schnittstelle wird daher manchmal auch als ATA-Schnittstelle (ATA steht für Advanced Technology (AT) Attachment) bezeichnet. Allerdings ist IDE und ATA nicht dasselbe. IDE definiert den Anschluß der Laufwerke, wie Pinbelegung, Stecker, Kabel und elektrische Signale. ATA definiert das Protokoll, mit dem die Daten über die Leitungen (IDE) transportiert werden.

EIDE unterstützt bis zu 4 Laufwerke und ermöglicht den Anschluß von Festplatten, CD-ROM, CD-Brenner, DVD, Streamer und andere Wechselspeicherträger (ATAPI). Im Laufe der Zeit, seit es EIDE/ATA gibt, haben sich die Festplatten-Hersteller auf verschiedene Betriebsarten geeinigt. Dadurch wurde es möglich ältere Festplatten parallel zu neueren zu betreiben. Das hatte jedoch den Nachteil, daß die schnellere Festplatte sich der langsameren in ihrer Geschwindigkeit anpassen musste. Für den den Datentransfer gibt es zwei Protokolle. Den älteren PIO-Modus (Programmed Input/Output) und den neueren UDMA-Modus (Ultra Direct Memory Access). Beim PIO-Modus ist der Prozessor für jeden Lese- und Schreibvorgang verantwortlich. Der UDMA-Modus kann über den DMA-Controller direkt auf den Arbeitsspeicher zugreifen. So kann der Prozessor sich um andere Aufgaben kümmern. Das gesamte System läuft schneller.

SCSI

SCSI bedeutet Small Computer System Interface und wurde als einfache Universalschnittstelle, vorallem zum Anschluß für Massenspeichergeräte entwickelt. Gelegentlich hört man auch die Begriffe SCSI-1, SCSI-2 und Fast-SCSI. Alle Begriffe stellen die gleiche Schnittstelle (8 Bit bei 5 MHz Bustakt) dar, SCSI-2 besitzt jedoch einen erweiterten Befehlssatz. Fast-SCSI weist einen verdoppelten Bustakt (10 MHz) auf. Fast-SCSI und SCSI-2 ist nach unten hin (SCSI-1) kompatibel.

Ultra SCSI

Ultra SCSI weist gegenüber Fast-SCSI einen nochmals verdoppelten Bustakt (20 MHz) auf und ist ebenfalls nach unten kompatibel.

Wide SCSI

Wide SCSI besitzt gegenüber SCSI einen doppelt breiten Datenbus (16-Bit) auf und hat ebenfalls den doppelten Datendurchsatz wie SCSI-2. Als Fast-Wide-SCSI wird der Durchsatz nochmals verdoppelt und – logischerweise- gibt es auch Ultra-Wide-SCSI mit 40 Mbyte/s.

Ultra-2-SCSI2

Ultra-2-SCSI weist im Untzerschied zu den obigen Systemen differentielle Bustreiber auf. Dadruch lässt sich der Busdurchsatz ebenfalls auf bis zu 40 Mbyte/s erhöhen. Diese Schnittstele ist in der Regel nicht nach unter kompatibel. Per Jumper können manche Laufwerke an die normale SCSI-Schnittstelle angepasst werden, es wird dann aber nicht der volle Datendurchsatz erreicht.

Ultra-160-SCSI

Diese Schnittstelle erlaubt eine weitere Steigerung des Datendurchsatz bis 160 Mbyte/s. Erreicht wird dies vor allem durch intelligentere Controller mit einem erweiterten Befehlsatz. Der Controller erkennt auch einfachere Konzepte und passt sich automatisch der Schnittstelle an.

Ultra-320-SCSI

Diese Schnittstelle verdoppelt gegenüber der Ultra-160-SCSI nochmals den Datendurchsatz auf 320 Mbyte/s. In der Regel funktionieren Ultra-160 Kabel nicht, manchmal können jedoch selektierte Kabel und Steckverbindungen verwendet werden. Mit ziemlicher Sicherheit wird dies die höchste und letzte Leistungsstufe con SCSI sein, da aufgrund von Synchronisationsproblemen die Performance nicht mehr gesteigert werden kann.

DOM

DOM bedeutet Disk on Module und stellt eine IDE-Emulation mittels Flashspeicher dar. Die Schnittstelle ist daher identisch mit der 40-poligen IDE-Schnittstelle. 4 weitere Pin sind für die Stromversorgung vorgesehen.

DOC

DOM bedeutet Disk on Chip und stellt eine IDE-Emulation mittels Flashspeicher. Die Schnittstelle entspricht der eines 32-poligen DIL-Flash-RAM.

PCMCIA

PCMCIA bedeutet Personal Computer Memory Card International Association. Mit Hilfe der PMCIA-Schnittstelle können unterschiedliche Geräte an den PC angeschlossen werden. PMCIA-Karten emulieren oder verbinden verschiedene Geräte wie Plattenlaufwerke, Netzwerkinterfaces oder Modems mit dem PC. Die Verbindung zum Systembus erfolgt mittels gepufferter Treiberbausteine und ermöglicht relativ hohe Datenübertragsraten.

Einsatz der parallelen Schnittstellen

Theoretisch lassen sich serielle Schnittstellen sehr universell einsetzen. Aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeit sind die Einsatzbereiche jedoch beschränkt. Andere Hersteller können durchaus auch andere Einsatzbereiche gefunden haben. Schließlich bestimmen die Marktführer was sich am Markt durchsetzt und was nicht und das muss nicht immer die beste Lösung sein. Wir wollen daher nicht darüber diskutieren sondern versuchen damit zu leben.

Anschluß von Festplatten und Festplattenemulationen

Dies ist das Haupteinsatzgebiet der parallelen Schnittstellen auf Basis ATA und SCSI. Fibre Channel und IEEE-1394b machen diesen jedoch mehr und mehr dieses Gebiet streitig. SCSI-Geräte haben immer einen eigenen Prozessor und belasten daher weniger die CPU als z.B. ATA-Geräte. Bei Softwareproblemen bzw. Systemabstürzen sind die Daten von SCSI-Laufwerken ebenfalls besser geschützt. Im Gegensatz zu ATA-Platten vertragen die Flashspeicher nicht wenn das Kabel bzw. der Chip seitenverkehrt eingesteckt wird.

Anmerkung:  Unabhängig vom Typ und Leistungsfähigkeit von Massenspeichern, muß stets die physikalische Schnittstelle analysiert werden. Falsche Signalpegel oder Abschlusswiderstände können sowohl das Laufwerk als auch den Controller beschädigen.

 

Druckerschnittstelle

Lange Zeit war das Centronics-Interface die Paradeschnittstelle für Drucker. Auch der Parallelport am PC stellt eine nur leicht veränderte Centronics-Schnittstelle dar. Centronics verliert aber zugunsten von USB langsam an Bedeutung für die PC-Welt.

Scannerinterface

Zum Anschluss der Scanner an PC waren lange Zeit die bidirektionale Parallelschnittstele und SCSI vorrangig. Die preisgünstigere USB-Schnittstelle verdrängt jedoch langsam diese Art der Ankopplung.

Chip Speicher

Es gibt eine große Anzahl Halbleiterspeicher mit unterschiedlicher Architektur. Man unterscheidet zwischen Halbleiterspeichern mit und ohne Controller.

Kamera-Schnittstelle

Camera-Link ist derzeit noch mit FireWire® konkurrenzfähig wird aber langfristig wohl unterliegen.


Leistungsvergleich der Schnittstellen

 


Pinbelegung der Schnittstellen

Cannon-Steckverbinder

DB-25

Der DB-25 Verbinder wird für viele Verbindungsarten eingesetzt. Die wichtigste ist sicherlich das  serielle Verbindungskabel nach RS-232. Die RS-232 Schnittstelle kommt als DTE und als DCE-Schnittstelle zum Einsatz.

Vorsicht: Nicht immer sind diese korrekt mit Buchse bzw. Stecker gekennzeichnet. Am PC gibt es sogar einen DB-25 Buchse, welche keine serielle sondern eine parallele Schnittstelle ist. Es gibt sogar DB-25-Stecker, welche als SCSI-Schnittstelle mißbraucht werden.

Wir wollen uns an dieser Stelle jedoch nur mit der seriellen Schnittstelle auseinandersetzen.

DB-25 männlich

DB-25 weiblich

RS-232 Modemkabel

 

DB-25

DB-9

Signal Direction

Signal Name

1

 

x

Protective Ground

2

3

DTE-to-DCE

Transmitted Data

3

2

DCE-to-DTE

Received Data

4

7

DTE-to-DCE

Request To Send

5

8

DCE-to-DTE

Clear To Send

6

6

DCE-to-DTE

Data Set Ready

7

5

x

Signal Ground

8

1

DCE-to-DTE

Received Line Signal Detector (Carrier Detect)

20

4

DTE-to-DCE

Data Terminal Ready

22

9

DCE-to-DTE

Ring Indicator

 

RS-232 Nullmodem-Kabel

 

Signal Name

DB-25 Pin

DB-9 Pin

 

DB-9 Pin

DB-25 Pin

 

FG (Frame Ground)

1

-

X

-

1

FG

TD (Transmit Data)

2

3

-

2

3

RD

RD (Receive Data)

3

2

-

3

2

TD

RTS (Request To Send)

4

7

-

8

5

CTS

CTS (Clear To Send)

5

8

-

7

4

RTS

SG (Signal Ground)

7

5

-

5

7

SG

DSR (Data Set Ready)

6

6

-

4

20

DTR

CD (Carrier Detect)

8

1

-

4

20

DTR

DTR (Data Terminal Ready)

20

4

-

6

6

DSR

DTR (Data Terminal Ready)

20

4

-

1

8

CD

TTY

Die DB-25 TTY-Schnittstelle (auch Teletyp-Schnittstelle) wurde früher für Telex-Anlagen eingesetzt. Auch älteren Terminals weisen vielfach diese Schnittstelle auf. Die Pin-Belegung ist nicht genormt, die folgende Belegung ist jedoch verbreitet:

Pin-Belegung nach CITOH

Pin

Belegung

1

Schirm

9

RC+

10

RC-

24

TX+

25

TX-

 

DB-15

Der DB-15 Verbinder wird – wie der DB-25 Verbinder – ebenfalls für viele Verbindungsarten eingesetzt. Die wichtigste ist sicherlich das AUI-Kabel. Es werden aber auch RS-232 und RS-422 Schnittstellen mit diesem Verbinder eingesetzt. Ein “unbekanntes” Kabel muß daher vor dem Einsatz immer erst durchgemessen werden.

AUI-Kabel

Das Attachment Unit Interface. Nur zu finden auf älteren PC-Netzwerkkarten (NE1000, NE-2000, etc.). An das AUI wird ein Tranceiver aufgesteckt dessen Ausgang 10Base5 (Coax), 10BaseT (STP bzw UTP) oder auch FOIRL sein kann.

 

Belegung des AUI-Steckers

Pin

Name

Beschreibung

1

CD Shield

Collision Detect (Shield)

2

CD+

Collision Detect A

3

TX+

Transmit Data A

4

RX Shield

Receive Data (Shield)

5

RX +

Receive Data A

6

Ground

12V-Ground

7

CO+

Controll Out A

8

CO Shield

Control Out (Shield)

9

CD-

Collision Detect B

10

TX-

Transmit Data B

11

TX Shield

Transmit Data (Shield)

12

RX-

Receive Data B

13

+12 V

+12Volt

14

12 V Return

12V-Shield

15

CO-

Control Out B

 

RS-422 (SPS Heidenhain)

 

Belegung der Heidenhain-RS-422 Schnittstelle

Pin

Name

Farbe

1

Schirm

-

2

RX+

Blau

3

CTS+

Grau

4

TX+

Weiss

5

RTS

Grün

6

DSR

Weiss/Grün

7

DTR

Grau/Rosa

8

Gnd

Schwarz

9

RX-

Rot

10

CTS-

Rosa

11

TX-

Braun

12

RTS-

Gelb

13

DSR

Braun/Grün

14

DTR

Rot/Blau

15

NC

-

 

HD-DB-15

RGB (analog)

Die HD-DB-15 Verbindung am PC ist keine digitale Schnittstelle sondern weist analoge Signalpegel auf. Die Durchnummerierung wird von der Steckerseite her gezeigt.

HD-DB-15 (weiblich)

HD-DB-15 (männlich)

 

Belegung des VGA-Monitor-Verbindung

Pin

Name

Direction

Description

1

RED

PC-to-monitor

Red Video (75 ohm, 0.7 V p-p)

2

GREEN

PC-to-monitor

Green Video (75 ohm, 0.7 V p-p)

3

BLUE

PC-to-monitor

Blue Video (75 ohm, 0.7 V p-p)

4

ID2

Monitor-to-PC

Monitor ID Bit 2

5

GND

N/A

Ground

6

RGND

N/A

Red Ground

7

GGND

N/A

Green Ground

8

BGND

N/A

Blue Ground

9

KEY

N/A

Key (No pin)

10

SGND

N/A

Sync Ground

11

ID0

Monitor-to-PC

Monitor ID Bit 0

12

ID1 or SDA

Monitor-to-PC

Monitor ID Bit 1

13

HSYNC or CSYNC

PC-to-monitor

Horizontal Sync (or Composite Sync)

14

VSYNC

PC-to-monitor

Vertical Sync

15

ID3 or SCL

Monitor-to-PC

Monitor ID Bit 3

 

DB-9

Der DB-9 Verbinder wird für viele Verbindungsarten eingesetzt. Die wichtigste ist sicherlich die serielle Schnittstelle am PC, welche aber – speziell bei POS-Rechnern - sowohl als RS-232, RS-422 oder RS-485 Schnittstelle konfiguriert sein kann. Die RS-232 wurde bereits im vorherigen Punkt erklärt, daher soll diese hier nicht nochmals beschrieben werden.

DB-9 Male

 

DB-9 Female

Am Profibus wird der 9-polige Sub-D-Stecker als HMS-Stecker bezeichnet. Die Stecker sind speziell für den Einsatz in Profibus Systemen mit RS-485 Übertragung und Datenraten bis zu 12 MBit/s konzipiert. Das kommende und das weiterführende Profibus Kabel wird an vier farblich gekennzeichneten Klemmen angeschlossen. Die Schnellanschlussstecker sind für den einfachen und komfortablen Anschluss unter Feldbedingungen konzipiert. Das vollständig metallisierte Steckergehäuse hat sehr gute Schirmwirkung und gewährleistet auch bei maximaler Übertragungsrate höchste Störsicherheit. Die hochwertig vergoldeten Kontakte gewährleisten viele Steckzyklen bei konstant niedrigen Übergangswiderständen. Die Stecker sind sowohl für Profibus Fast Connect Kabel mit massivem Kupferleiter, als auch mit flexiblem Kupferleiter einsetzbar. Es stehen zwei Ausführungen zur Verfügung:

Standardausführung mit einem 9-poligen D-Sub Anschlussstecker

Ausführung mit zusätzlichem PG-Anschluss

 

Pin

Belegung

3

A

5

Gnd-Ext

6

+5V-Ext

8

B

 

 

RS-422

Bei der RS-422-Steckverbindung gibt es keine einheitliche Belegung. SEPA orientiert sich an der Belegung des RS-422/485 PC-Interfaces von Wiesemann & Theis (Wuppertal). Prinzipiell wäre auch eine Verdrahtung mit Handshake-Leitungen möglich. Wir wollen jedoch darauf verzichten um die Verkabelung zu vereinfachen.

RS-422 Vollduplex ohne Handshake

Pin

Belegung

1

TD+

6

TD-

2

RD+

7

RD-

 

Ein RS-422 Verbindungskabel besitzt auf beiden Seiten Buchsen. Die Adernpaare müssen daher wie bei einem Nullmodemkabel gedreht werden:

RS-485

Bei der RS-422-Steckverbindung gibt es keine einheitliche Belegung. SEPA orientiert sich an der Belegung des RS-422/485 PC-Interfaces von Wiesemann & Theis (Wuppertal). Prinzipiell wäre auch eine Verdrahtung mit Handshake-Leitungen möglich. Wir wollen jedoch darauf verzichten um die Verkabelung zu vereinfachen.

RS-485 Halduplex ohne Handshake

Pin

Belegung

1,2

A

6,7

B

Pin 1,2 und 6,7 müssen im Stecker gebrückt werden

 

Fibre Channel

Der DB9-Stecker wird in der Regel nur als interner Gerätestecker eingesetzt. Die Zuführungsleitungen sollten nicht länger als 5 m sein.

Fibre Channel

Pin

Belegung

1

RC+

2

NC

3

NC

4

NC

5

TX+

6

RC-

7

NC

8

NC

9

TX-

 

UPS (APC)

Die folgenden Kabel verbinden APC-UPS mit dem PC. Die Kabel sind verschieden belegt.

UPS Smart Cable PN 940-0024B

DB-9 Male
(UPS end)

DB-9 Female
(PC end)

Signal Name

N/C

1

N/A

2

2

Received Data

3

3

Transmitted Data

1

4

Data Terminal Ready

9

5

Signal Ground

N/C

6

N/A

N/C

7

N/A

N/C

8

N/A

N/C

N/A

 

UPS Backup Cable PN 940-0020B

DB-9 Male
(UPS end)

DB-9 Female
(PC end)

Signal Name

N/C

1

N/A

N/C

2

N/A

N/C

3

N/A

1

4

Data Terminal Ready

4,9

5

Signal Ground*

N/C

6

N/A

N/C

7

N/A

2

8

Clear To Send

N/C

N/A

Achtung: Bei diesem Kabel gibt es 2 unterschiedlich Versionen. Eine bei der 4 und 9 der Steckers mit Pin 5 der Buchse verbunden sind und eine andere bei der nur Pin 4 des Steckers mit Pin 5 der Buchse verbunden sind.

CL-Kupplungen

SEPA CL-Interface

Es wird eine 5-polige verschraubbare Binder-Steckerverbindung eingesetzt. Aktive Geräte haben eine weibliche, passive Geräte eine männliche Steckverbindung. Die Belegung ist identisch mit dem Mettler-CL-Interface.

Mettler CL-Interface

Es werden handelsüblich DIN-5 Verbinder eingesetzt:

Die Pin-Belegung des Mettler CL-Interface

Pin

Belegung
Male

Belegung
Female

1

RC-

TX-

2

RC+

TX+

3

NC

Shield

4

TX+

RC+

5

TX-

RC-

 

Verbindung eines passiven mit einem aktiven Gerät

DEC TTY

Für DEC VT100 und VT220-Terminals sowie DEC LA-100 Drucker ist der folgende Verbinder üblich:

RJ-45

Der RJ-45-Verbinder wird universell eingesetzt. Am häufigsten aber für Ethernet-Verkabelungen und für digitale Telefonanlagen.

 

RJ-45 10Base-T

In der Regel werden nur die Leitungspaare zum Senden und Empfangen benötigt. 10BASE-T and 100BASE-TX benützen dieselben Beschaltung. Die Steckerpaare sind 1:1 verbunden.

 

 

Pin #

Ethernet

10BASE-T
100BASE-TX

EIA/TIA 568A

EIA/TIA 568B or AT&T 258A

1

Transmit +

White with green strip

White with orange stripe

2

Transmit -

Green with white stripe or solid green

Orange with white stripe or solid orange

3

Receive +

White with orange stripe

White with green stripe

4

N/A

Blue with white stripe or solid blue

Blue with white stripe or solid blue

5

N/A

White with blue stripe

White with blue stripe

6

Receive -

Orange with white stripe or solid orange

Green with white stripe or solid

7

N/A

White with brown strip or solid brown

White with brown strip or solid brown

8

N/A

Brown with white stripe or solid brown.

Brown with white stripe or solid brown.

RJ-45 10Base-T Crossover

Bei Crossover Kabel sind Sender und Empfängerleitungen getauscht. Die folgende Abbildung zeigt die Verschaltung eines Crossover-RJ45-Kabels ohne Handshake-Leitungen:

 

RJ-45 for ISDN

 

ISDN-Schnittstelle nach ANSI T1.605

Pin

Color

Name/Description

1

 White/Orange

 N/A

2

 Orange

 N/A

3

 White/Green

 Receive+

4

 Blue

 Transmit +

5

 White/Blue

 Transmit -

6

 Green

 Receive -

7

 White/Brown 

 -48VDC (optional)

8

 Brown

 -48VDC Return (optional)

 

ISDN-Schnittstelle für Cisco 750 Router:

Pin

Function

1

 Not used

2

 Not used

3

 Not used

4

 U interface network connection (tip)

5

 U interface network connection (ring)

6

 Not used

7

 Power (pass-through to S connector)

8

 Ground (pass-through to S connector) 

 

HSSDC-Verbinder

HSSDC für Fibre Channel

Der HSSDC-Verbinder wird als Stecker (male) beschaltet:

Fibre Channel

Pin

Belegung

1

TX+

2

Gnd

3

TX-

4

nc

5

nc

6

RC-

7

Gnd

8

RC+

 

DIN-Verbinder

DIN-5 Tastaturverbinder nach IBM

Diese Schnittstelle wird vor allem bei älteren Mainboards für die Tastatur verwendet:

 



Pin

Name/Description

1

Clock

2

Data

3

Not connected (Reset on some very old keyboards)

4

Ground

5

+5 VDC

 

PS2 (Mini-DIN-6)

Diese Schnittstellen wird bei allen neueren Mainboards für Tastatur und Maus benützt:

 



Pin

Belegung

1

DATA

2

N/C

3

GND

4

VCC (Power , +5 VDC)

5

CLK

6

N/C

Periperieverbinder

USB

Es gibt 2 Arten von USB-Steckverbinder:

Links         Typ A: verbindet mit dem Hostcomputer oder einem Upstream Hub.
Rechts       Typ B: verbindet mit einem beliebigen USB-Gerät (downstream)

IEEE-1284 (Centronics)

Im folgenden ist die weibliche Steckerbuchse eines 36-poligen sogenannten ”Centronics-Verbinders” dargestellt. Diese Steckerart ist meist am Drucker montiert.

Häufiger noch als der 36-polige Steckverbinder findet man die 50-polige Variante, welche ebenfalls am Drucker montiert ist. Vorallem ältere Matrixdrucker und Laserdrucker weisen diese Verbindungstyp auf.

 

Pin assignments for 36-pin Centronics printer connectors:

Centronics Pin

DB-25 Pin

Name

Direction

Description

1

1

STROBE

PC-to-Printer

Strobe

2

2

D0

PC-to-Printer

Data Bit 0

3

3

D1

PC-to-Printer

Data Bit 1

4

4

D2

PC-to-Printer

Data Bit 2

5

5

D3

PC-to-Printer

Data Bit 3

6

6

D4

PC-to-Printer

Data Bit 4

7

7

D5

PC-to-Printer

Data Bit 5

8

8

D6

PC-to-Printer

Data Bit 6

9

9

D7

PC-to-Printer

Data Bit 7

10

10

/ACK

Printer-to-PC

Acknowledge

11

11

BUSY

Printer-to-PC

Busy

12

12

POUT

Printer-to-PC

Paper Out

13

13

SEL

Printer-to-PC

Select

14

14

/AUTOFEED

PC-to-Printer

Autofeed

15

N/A

n/c

N/A

Not used

16

N/C

0 V

N/A

Logic Ground

17

N/C

CHASSIS GND

N/A

Shield Ground

18

N/C

+5 V PULLUP

Printer-to-PC

+5 V DC (50 mA max)

19-30

18-25

GND

N/A

Ground reference for signal pins 1-12, in most cables as twisted pairs.

31

16

/RESET

PC-to-Printer

Reset

32

15

/FAULT

Printer-to-PC

Fault (Low when offline)

33

N/C

0 V

N/A

Signal Ground

34

N/C

N/C

N/A

Not used

35

N/C

+5 V

Printer-to-PC

+5 V DC

36

17

/SLCT IN

PC-to-Printer

Select In (Taking low or high sets printer on line or off line respectively)

 

IBM-PC Parallel-Port

Die IBM-PC Parallelschnittstelle, meist einfach als Druckerschnittstelle bezeichnet, hat sich weithin im PC-Bereich durchgesetzt. Damit die Druckersteuerung funktioniert müssen 7 oder 8 Datenleitungen, Ground und mindestens 4 Handshake-Leitungen (1,10,13,15) verdrahtet sein.

 

DB-25 Pin

Centronics Pin

Signal Description

Signal Direction
(at the PC)

Signal Function

1

1

STROBE

Output

Clocks data

2

2

DATA Bit 0

Output

Data line

3

3

DATA Bit 1

Output

Data line

4

4

DATA Bit 2

Output

Data line

5

5

DATA Bit 3

Output

Data line

6

6

DATA Bit 4

Output

Data line

7

7

DATA Bit 5

Output

Data line

8

8

DATA Bit 6

Output

Data line

9

9

DATA Bit 7

Output

Data line

10

10

ACKNLG

Input

Acknowledge receipt of data

11

11

BUSY

Input

Printer is busy

12

12

POUT

Input

Printer is out of paper

13

13

SEL

Input

Pinter is online

14

14

Auto Feed XT

Input

Autofeed

15

32

FAULT

Input

Indicates printer fault (or when printer is offline)

16

31

Input Prime or INIT

Output

Resets printer, clears printer buffer and initializes it

17

36

SLCT IN

Output

TTL high level

18-25

16, 17, 19-30, 33

Ground

N/A

Ground reference for signal pins 1-12, in most cables as twisted pairs.

 

Die parallele PC-Schnittstelle wird jedoch auch anderweitig verwendet, z.B. Zum Datenaustausch zwischen 2 PC, sogenanntes Laplink-Kabel. Dazu muss die Schnittstelle jedoch bidirektionell funktionieren, d.h. im EPP oder EPP/ECP Modus betrieben werden.

 

Description

Male DB-25

==>>

Male DB-25

Description

STROBE

1

to

1

STROBE

Data Bit 0

2

to

15

/FAULT

Data Bit 1

3

to

13

SEL

Data Bit 2

4

to

12

POUT

Data Bit 3

5

to

10

/ACK

Data Bit 4

6

to

11

BUSY

Data Bit 5

7

Both not used

Data Bit 5

Data Bit 6

8

Both not used

Data Bit 6

Data Bit 7

9

Both not used

Data Bit 7

/ACK

10

to

5

Data Bit 3

BUSY

11

to

6

Data Bit 4

POUT

12

to

4

Data Bit 2

SEL

13

to

3

Data Bit 1

 /AUTOFEED 

14

to

14

 /AUTOFEED 

/FAULT

15

to

2

Data Bit 0

/RESET 

16

to

16

/RESET

/SLCT IN

17

to

17

/SLCT IN

GND

18

Both not used

GND

GND

19

Both not used

GND

GND

20

Both not used

GND

GND

21

Both not used

GND

GND

22

Both not used

GND

GND

23

Both not used

GND

GND

24

Both not used

GND

GND

25

to

25

GND

It is suggested that you attach the drain wire of the shield of your cable to the shield of the DB-25 connector

 

IEEE-488 (HPIB)

Die IEEE-488 Bus-Schnittstelle (auch HPIB genannt) wurde von Hewlett Packard Ende der 90er Jahre definiert. Ein Master kann mit bis zu 15 programmierbaren Messgeräten mit bis zu 1 Mbit/s verbunden werden (Talker und Listener). Am Messgerät befindet sich je eine männliche und eine weibliche Buchse. Somit wird die Verbindung von Gerät zu Gerät mit TTL-Pegel durchgeschleift. Die Signalleitungen sind mit je einer eigenen Ground-Rückleitung verdrillt, wodurch sich deren Störabstand verbessert. Die Datenleitungen haben eine gemeinsame Ground-Leitung. Es gibt Kabelsegmente mit 1 bzw. 2 m.

 

 

24-poliger IEEE-488 Schnittstelle

Pin

signal line

Pin

signal line

1

DIO 1

13

DIO 5

2

DIO 2

14

DIO 6

3

DIO 3

15

DIO 7

4

DIO 41

16

DIO 8

5

EOI

17

REN

6

DAV

18

Gnd. (6)

7

NRFD

19

Gnd. (7)

8

NDAC

20

Gnd. (8)

9

IFC

21

Gnd. (9)

10

SRQ

22

Gnd. (10)

11

ATN

23

Gnd. (11)

12

SHEILD

24

Gnd. LOGIC

 

(n) bezieht sich auf die entsprechende Signalleitungs-Nr.

 

SCSI-Schnittstelle

50-poliger Centronics-Verbinder mit ”single-ended” Verdrahtung

Pin

Name

Description

1-11

GND

Ground

12-14

RES

Reserved

15-25

GND

Ground

26

DB0

Data Bus 0

27

DB1

Data Bus 1

28

DB2

Data Bus 2

29

DB3

Data Bus 3

30

DB4

Data Bus 4

31

DB5

Data Bus 5

32

DB6

Data Bus 6

33

DB7

Data Bus 7

34

PARITY

Data Parity (odd parity)

35

GND

Ground

36

GND

Ground

37

GND

Ground

38

TMPWR

Termination Power

39

GND

Ground

40

GND

Ground

41

/ATN

Attention

42

n/c

Not connected

43

/BSY

Busy

44

/ACK

Acknowledge

45

/RST

Reset

46

/MSG

Message

47

/SEL

Select

48

/C/D

Control/Data

49

/REQ

Request

50

/I/O

Input/Output

 

50-poliger Centronics-Verbinder mit ”differential”-Verdrahtung

Pin

Name

Description

01

GND

Ground

02

+DB0

+Data Bus 0

03

+DB1

+Data Bus 1

04

+DB2

+Data Bus 2

05

+DB3

+Data Bus 3

06

+DB4

+Data Bus 4

07

+DB5

+Data Bus 5

08

+DB6

+Data Bus 6

09

+DB7

+Data Bus 7

10

+DBP

+Data Bus Parity (odd Parity)

11

DIFFSENS

 

12

res

Reserved

13

TERMPWR

Termination Power

14

res

Reserved

15

+ATN

+Attention

16

GND

Ground

17

+BSY

+Bus is busy

18

+ACK

+Acknowledge

19

+RST

+Reset

20

+MSG

+Message

21

+SEL

+Select

22

+C/D

+Control or Data

23

+REQ

+Request

24

+I/O

+In/Out

25

GND

Ground

26

GND

Ground

27

-DB0

-Data Bus 0

28

-DB1

-Data Bus 1

29

-DB2

-Data Bus 2

30

-DB3

-Data Bus 3

31

-DB4

-Data Bus 4

32

-DB5

-Data Bus 5

33

-DB6

-Data Bus 6

34

-DB7

-Data Bus Pariy7

35

-DBP

-Data Bus Pariy (odd Parity)

36

GND

Ground

37

res

Reserved

38

TERMPWR

Termination Power

39

res

Reserved

40

-ATN

-Attention

41

GND

Ground

42

-BSY

-Bus is busy

43

-ACK

-Acknowledge

44

-RST

-Reset

45

-MSG

-Message

46

-SEL

-Select

47

-C/D

-Control or Data

48

-REQ

-Request

49

-I/O

-In/Out

50

GND

Ground

 

ATA-Verbinder

Auf einem Motherboard gibt es in der Regel 2 IDE-Connectors. Verbinder #1 wird als Primary-IDE, der 2. Verbinder als Secondary-IDE-Connector bezeichnet. In der Regel wird das Boot-Device an die Primary-IDE, das CD/DVD-ROM-Laufwerk an die Secondary-DIE angeschlossen. Sind mehr als 2 Laufwerke anzuschließen, können jeweils 2 Laufwerk dasselbe Kabel benutzen. Jedoch muß ein Laufwerk als Master, das andere als Slave kodiert werden. Insgesamt können als bis zu 4 Laufwerke betrieben werden.

50-poliger IDE mit ”single-ended” Verdrahtung

Signal Name

Pin #

Pin #

Signal Name

Reset IDE

1

2

Ground

Host Data 7

3

4

Host Data 8

Host Data 6

5

6

Host Data 9

Host Data 5

7

8

Host Data 10

Host Data 4

9

10

Host Data 11

Host Data 3

11

12

Host Data 12

Host Data 2

13

14

Host Data 13

Host Data 1

15

16

Host Data 14

Host Data 0

17

18

Host Data 15

Ground

19

20

nc

DDRQ

21

22

Ground

I/O Write

23

24

Ground

I/O Read

25

26

Ground

IOC HRDY

27

28

Cable select pull-up

DDACK

29

30

Ground

IRQ

31

32

No Connect

Addr 1

33

34

GPIO_DMA66_Detect

Addr 0

35

36

Addr 2

Chip Select 1P (1S)

37

38

Chip Select 3P (3S)

Activity

39

40

Ground

Pin-20 ist nicht belegt und kann als Kodier-Pin benutzt werden.

Floppy-Kabel

Das Floppy-Kabel ist ein sehr eigenartiges Kabel obwohl es der IDE-Schnittstelle sehr ähnlich ist und ebenfalls als Flachbankkabel ausgeführt ist. Auffallend sind die 2 unterschiedlichen Verbinder für 5 ¼” und 3 ½” Laufwerke. Außerdem ist meist das letzte Ende gespleißt und verdreht auf den Verbinder gequetscht. Wird nur ein Laufwerk angeschlossen kann das 34-polige Kabel 1:1 verdrahtet werden.

 

Steckverbinder

Bedeutung

Controller

Der Pfostensteckverbinder, welcher am weitesten von den übrigen Verbindern entfernt ist wird mit dem Floppy-Controller bzw. Mainboard verbunden.

Laufwerk-A

Das Steckerpaar, welches entgegen gesetzt zum Controller-Stecker montiert ist, ist für das Laufwerk A bestimmt. Es darf nur ein 5 ¼” oder

ein 3 ½” Laufwerk als Laufwerk A angeschlossen werden.

Laufwerk-B

Das Steckerpaar in der Mitte des Kabels ist für Laufwerk B bestimmt.

Es darf nur ein 5 ¼” oder ein 3 ½” Laufwerk als Laufwerk B angeschlossen werden.

 

Der Grund dafür, daß jeweils 2 Arten von Gerätesteckern vorhanden sind, liegt darin, daß man in früherer Zeit sowohl 5 ¼” als auch 3 ½” Laufwerke im Einsatz hatte und für jede Art eine passender Steckverbinder verhanden sein musste. Zwischen Laufwerk A und B wurde durch Umstecken eines Jumper entschieden. Dazu müssen sowohl die Drive-Select- als auch die Motor-Enable-Leitungen gedreht werden. Um das Umstecken zu vermeiden, wurden einfach die Leitungen am Kabel gedreht. Im Folgenden sind Stecker und die Pin-Belegung illustriert.

 

Beschreibung der gedrehten Leitungen

 

Line 10

Line 12

Line 14

Line 16

Controller Signals

Motor Enable A

Drive Select B

Drive Select A

Motor Enable B

Drive Before the Twist Sees

Motor Enable A

Drive Select B

Drive Select A

Motor Enable B

Drive After the Twist Sees

Motor Enable B

Drive Select A

Drive Select B

Motor Enable A

 

PCMCIA

PCMCIA 68 Pin connector (Female on card and male on controller)

Pin

Function

Direction

Description

1

GND

 

Ground

2

D3

IN/OUT

Data 3

3

D4

IN/OUT

Data 4

4

D5

IN/OUT

Data 5

5

D6

IN/OUT

Data 6

6

D7

IN/OUT

Data 7

7

/CE1

OUT

Card Enable 1

8

A10

OUT

Address 10

9

/OE

OUT

Output Enable

10

A11

OUT

Address 11

11

A9

OUT

Address 9

12

A8

OUT

Address 8

13

A13

OUT

Address 13

14

A14

OUT

Address 14

15

/WE:/P

OUT

Write Enable : Program

16

/READY:/IREQ

IN

Ready : Busy (IREQ)

17

VCC

OUT

+5V

18

VPP1

OUT

Programming Voltage (EPROM)

19

A16

OUT

Address 16

20

A15

OUT

Address 15

21

A12

OUT

Address 12

22

A7

OUT

Address 7

23

A6

OUT

Address 6

24

A5

OUT

Address 5

25

A4

OUT

Address 4

26

A3

OUT

Address 3

27

A2

OUT

Address 2

28

A1

OUT

Address 1

29

A0

OUT

Address 0

30

D0

IN/OUT

Data 0

31

D1

IN/OUT

Data 1

32

D2

IN/OUT

Data 2

33

/WP:/IOIS16

IN

Write Protect : IOIS16

34

GND

 

Ground

35

GND

 

Ground

36

/CD1

IN

Card Detect 1

37

D11

IN/OUT

Data 11

38

D12

IN/OUT

Data 12

39

D13

IN/OUT

Data 13

40

D14

IN/OUT

Data 14

41

D15

IN/OUT

Data 15

42

/CE2

OUT

Card Enable 2

43

/VS1

OUT

Refresh

44

/IORD

OUT

I/O Read

45

/IOWR

OUT

I/O Write

46

A17

OUT

Address 17

47

A18

OUT

Address 18

48

A19

OUT

Address 19

49

A20

OUT

Address 20

50

A21

OUT

Address 21

51

VCC

OUT

+5V

52

VPP2

OUT

Programming Voltage 2 (EPROM)

53

A22

OUT

Address 22

54

A23

OUT

Address 23

55

A24

OUT

Address 24

56

A25

OUT

Address 25

57

/VS2

 

RFU

58

RESET

OUT

RESET

59

/WAIT

 

WAIT

60

/INPACK

 

 

61

/REG

OUT

Register Select

62

/BVD2:SPKR

IN

Battery Voltage Detect 2 : SPKR

63

/BVD1:STSCHG

IN

Battery Voltage Detect 1 : STSCHG

64

D8

IN/OUT

Data 8

65

D9

IN/OUT

Data 9

66

D10

IN/OUT

Data 10

67

/CD2

IN

Card Detect 2

68

GND

 

Ground

 

Busverbinder (Motherboard)

ISA

Der ISA-Verbinder ist ein Busstecker mit 98 Pins. 62 Pins sind für 8 Bit-Devices reserviert, weitere 32 für die Erweiterung auf 16.Bit.

Positionierung und Pinbelegung

Aufsicht

 

Pinbelegung des ISA-Busverbinders

Pin

Name

Direction

Description

A1

/I/O CH CK

Card-to-PC

I/O channel check; active low=parity error

A2

D7

Bidirectional

Data bit 7

A3

D6

Bidirectional

Data bit 6

A4

D5

Bidirectional

Data bit 5

A5

D4

Bidirectional

Data bit 4

A6

D3

Bidirectional

Data bit 3

A7

D2

Bidirectional

Data bit 2

A8

D1

Bidirectional

Data bit 1

A9

D0

Bidirectional

Data bit 0

A10

I/O CH RDY

Card-to-PC

I/O Channel ready, pulled low to lengthen memory cycles

A11

AEN

PC-to-Card

Address enable; active high when DMA controls bus

A12

A19

PC-to-Card

Address bit 19

A13

A18

PC-to-Card

Address bit 18

A14

A17

PC-to-Card

Address bit 17

A15

A16

PC-to-Card

Address bit 16

A16

A15

PC-to-Card

Address bit 15

A17

A14

PC-to-Card

Address bit 14

A18

A13

PC-to-Card

Address bit 13

A19

A12

PC-to-Card

Address bit 12

A20

A11

PC-to-Card

Address bit 11

A21

A10

PC-to-Card

Address bit 10

A22

A9

PC-to-Card

Address bit 9

A23

A8

PC-to-Card

Address bit 8

A24

A7

PC-to-Card

Address bit 7

A25

A6

PC-to-Card

Address bit 6

A26

A5

PC-to-Card

Address bit 5

A27

A4

PC-to-Card

Address bit 4

A28

A3

PC-to-Card

Address bit 3

A29

A2

PC-to-Card

Address bit 2

A30

A1

PC-to-Card

Address bit 1

A31

A0

PC-to-Card

Address bit 0

B1

GND

 N/A

Ground

B2

RESET

PC-to-Card

Active high to reset or initialize system logic

B3

+5V

 

+5 VDC

B4

IRQ2

Card-to-PC

Interrupt Request 2

B5

-5VDC

PC-to-Card

-5 VDC

B6

DRQ2

Card-to-PC

DMA Request 2

B7

-12VDC

PC-to-Card

-12 VDC

B8

/NOWS

Card-to-PC

No WaitState

B9

+12VDC

PC-to-Card 

+12 VDC

B10

GND

N/A

Ground

B11

/SMEMW

PC-to-Card

System Memory Write

B12

/SMEMR

PC-to-Card

System Memory Read

B13

/IOW

PC-to-Card

I/O Write

B14

/IOR

PC-to-Card

I/O Read

B15

/DACK3

PC-to-Card

DMA Acknowledge 3

B16

DRQ3

Card-to-PC

DMA Request 3

B17

/DACK1

PC-to-Card

DMA Acknowledge 1

B18

DRQ1

Card-to-PC

DMA Request 1

B19

/REFRESH

Bidirectional

Refresh

B20

CLOCK

PC-to-Card

System Clock (67 ns, 8-8.33 MHz, 50% duty cycle)

B21

IRQ7

Card-to-PC

Interrupt Request 7

B22

IRQ6

Card-to-PC

Interrupt Request 6

B23

IRQ5

Card-to-PC

Interrupt Request 5

B24

IRQ4

Card-to-PC

Interrupt Request 4

B25

IRQ3

Card-to-PC

Interrupt Request 3

B26

/DACK2

PC-to-Card

DMA Acknowledge 2

B27

T/C

PC-to-Card

Terminal count; pulses high when DMA term. count reached

B28

ALE

PC-to-Card

Address Latch Enable

B29

+5V

PC-to-Card

+5 VDC

B30

OSC

PC-to-Card

High-speed Clock (70 ns, 14.31818 MHz, 50% duty cycle)

B31

GND

 N/A

Ground

 

 

 

 

C1

SBHE

Bidirectional

System bus high enable (data available on SD8-15)

C2

LA23

Bidirectional

Address bit 23

C3

LA22

Bidirectional

Address bit 22

C4

LA21

Bidirectional

Address bit 21

C5

LA20

Bidirectional

Address bit 20

C6

LA18

Bidirectional

Address bit 19

C7

LA17

Bidirectional

Address bit 18

C8

LA16

Bidirectional

Address bit 17

C9

/MEMR

Bidirectional

Memory Read (Active on all memory read cycles)

C10

/MEMW

Bidirectional

Memory Write (Active on all memory write cycles)

C11

SD08

Bidirectional

Data bit 8

C12

SD09

Bidirectional