Serielle Schnittstelle

Die Serielle Schnittstelle dient dem Datenaustausch zwischen Computern und Peripheriegeräten. Bei einer seriellen Datenübertragung werden die Bits nacheinander (seriell) über eine Leitung übertragen.

RS-232 (EIA-232)

RS232

Abkürzung	Name	Beschreibung	Pin-Nr. 25-pol.	Pin-Nr. 9-pol.	Input/Output (vom PC aus gesehen)
	Common Ground	Gemeinsame Abschirmmasse (nicht Datenmasse)	Pin 1	—	—
TxD,TX,TD	Transmit Data	Leitung für ausgehende (gesendete) Daten.	Pin 2	Pin 3	Out
RxD,RX,RD	Receive Data	Leitung für den Empfang von Daten.	Pin 3	Pin 2	In
RTS	Request to Send	„Sendeanforderung“; Eine logische Null an diesem Ausgang signalisiert der Gegenstelle, dass sie Daten senden kann	Pin 4	Pin 7	Out
CTS	Clear to Send	Eine logische Null an diesem Eingang ist ein Signal der Gegenstelle, dass sie Daten entgegennehmen kann	Pin 5	Pin 8	In
DSR	Dataset Ready	Ein angeschlossenes Gerät signalisiert dem Computer, dass es einsatzbereit (nicht notwendigerweise empfangsbereit) ist, wenn eine logische Null auf dieser Leitung anliegt.	Pin 6	Pin 6	In
GND	Ground	Signalmasse. Die Signalspannungen werden gegen diese Leitung gemessen.	Pin 7	Pin 5	—
DCD,CD	(Data) Carrier Detect	Ein Gerät signalisiert dem Computer, dass es einlaufende Daten auf der Leitung erkennt (dem Namen nach ist das die Modulationsträger-Erkennung)	Pin 8	Pin 1	In
DTR	Data Terminal Ready	Über diese Leitung signalisiert der PC dem Gerät, dass er betriebsbereit ist. Damit kann ein Gerät eingeschaltet oder zurückgesetzt werden. (Üblicherweise schaltet ein Gerät, z. B. Modem, diese Leitung auf DSR durch, wenn es einsatzbereit ist)	Pin 20	Pin 4	Out
RI	Ring Indicator	Das Gerät zeigt dem PC an, dass ein Anruf ankommt („ring“ ist engl. für „klingeln“; besonders bei Modems). Siehe auch: Rufton.	Pin 22	Pin 9	In

Kennwerte einer asynchronen RS232-Übertragung

Parameter	Wert
Baudrate	110 bis 115 200 (typisch 9600)
Startbit	1
Datenbits	5 bis 8 (typisch 7)
Parität	gerade oder ungerade Rarität oder keine
Stopbit	1, 1,5 oder 2 Bitzeiten

RS-422 (EIA-422)

Im Gegensatz zu der unsymmetrischen seriellen Schnittstelle nach der Norm EIA-232 ist die EIA-422-Schnittstelle als symmetrische Übertragung ausgelegt. Das bedeutet, dass vom Sender zum Empfänger jeweils ein positives und negatives Signal in Form eines verdrillten Leitungspaares erforderlich ist. Damit werden Gleichtaktstörungen minimiert und zugleich höhere Datenraten erzielt als bei der unsymmetrischen Schnittstelle EIA-232.

Es existiert keine einheitliche Pinbelegung eines EIA-422-Steckers, so dass bei Verwendung verschiedener EIA-422-Geräte immer die Dokumentation des Gerätes beachtet werden muss.

Die Übertragung mittels EIA-422 basiert auf einem Differenzspannungssignal.

Übersicht über die wichtigsten Spezifikationen

Parameter	Wert
Anzahl Sender/Empfänger	1 Sender, 10 Empfänger
Maximale Leitungslänge	1200 m
Maximale Datenübertragungsrate	10 Mbps
Maximale Ausgangsspannung des Senders	±6 V
Maximale Differenzspannung des Senders	10 V
Maximaler Kurzschlussstrom des Senders	150 mA
Minimale Differenzspannung am Empfänger	2 V
Maximaler Spannungsoffset am Empfänger	±3 V
Maximaler Spannungsunterschied für beide Logikzustände	0,4 V
Gleichtakt-Eingangsspannung	±7 V
Minimaler Eingangswiderstand des Empfängers (1 Unit Load)	4 kΩ
Eingangsempfindlichkeit des Empfängers	±200 mV
Minimale Spannungsfestigkeit des Empfängers	12 V (Differenzspannung)
Terminierungswiderstand	90 Ω - 150 Ω

RS-485 (EIA-485)

Mit einer EIA-485-Schnittstelle lassen sich hinsichtlich Datenrate, Leitungslänge und Störungsempfindlichkeit die besten Ergebnisse realisieren. Die EIA-485-Schnittstelle ist dabei ein Upgade der EIA-422-Schnittstelle mit einer erweiterten Anzahl von Teilnehmern und der Möglichkeit eines Halbduplexbetriebes in einer Übertragungsschleife.

Es existiert keine einheitliche Pinbelegung eines EIA-485-Steckers, so dass bei Verwendung verschiedener EIA-485-Geräte immer die Dokumentation des Gerätes beachtet werden muss.

Die Übertragung mittels EIA-485 basiert auf einem Differenzspannungssignal.

Übersicht über die wichtigsten Spezifikationen

Parameter	Wert
Anzahl Empfänger	32 Empfänger
Maximale Leitungslänge	1200 m
Maximale Datenübertragungsrate	10 Mbps
Gleichtakt-Eingangsspannung	-7 V – +12 V
Eingangswiderstand des Empfängers	12 kΩ (1 Unit Load)
Eingangsempfindlichkeit des Empfängers	±200 mV

USB

USB Type A

Der Universal Serial Bus (USB) ist ein serielles Bussystem zur Verbindung eines Computers mit externen Geräten. Mit USB ausgestattete Geräte oder Speichermedien können im laufenden Betrieb miteinander verbunden (Hot-Plugging) und angeschlossene Geräte sowie deren Eigenschaften automatisch erkannt werden.

Standardstecker

Pin	Name	Farbe	Beschreibung
1	VCC	Rot	+5 V
2	D-	Weiß	Data −
3	D+	Grün	Data +
4	GND	Schwarz	Masse

Ministecker / Microstecker

Pin	Name	Farbe	Beschreibung
1	VCC	Rot	+5 V
2	D-	Weiß	Data −
3	D+	Grün	Data +
4	ID	keine	erlaubt Unterscheidung von Micro-A- und Micro-B-Stecker Typ A: Masse Typ B: nicht verbunden
5	GND	Schwarz	Masse

Firewire (IEEE1394)

FireWire

FireWire (auch bekannt als IEEE 1394) ist eine von Apple entwickelte serielle Schnittstelle. Eingesetzt wird FireWire heute vor allem zur Übertragung von digitalen Bildern (z. B. Industriekamera, FireWire-Kamera) oder Videos (z. B. DV-Camcorder) in einen PC, aber auch zum Anschluss externer Massenspeicher wie DVD-Brenner, Festplatten etc.

vierpoliger 1394a-Stecker	sechspoliger 1394a-Stecker	neunpoliger 1394b-Stecker	Bezeichnung
-	1	8	positive Versorgungsspannung, meist +12 V oder VP
-	2	6	GND
1	3	1	TPB−
2	4	2	TPB+
3	5	3	TPA−
4	6	4	TPA+
-	2	5	Schirm A−, A+
-	2	9	Schirm B−, B+
-	-	7	nicht belegt

Ethernet

RJ45

Ethernet ist eine kabelgebundene Datennetztechnik für lokale Datennetze (LANs). Sie ermöglicht den Datenaustausch in Form von Datenrahmen zwischen allen in einem lokalen Netz (LAN) angeschlossenen Geräten (Computer, Drucker und dergleichen).

Pinbelegung RJ45 Interface

PIN	Abkürzung	Name
1	RTS	Request to Send
2	DTR	Data Terminal Ready
3	TXD	Transmit Data
4	GND	Ground
5	GND	Ground
6	RXD	Receive Data
7	DSR	Dataset Ready
8	CTS	Clear to Send

Die maximale Länge der Übertragungstrecke ist abhängig vom verwendeten Kabeltyp.

Bitrate	Linklänge	Kabeltyp
10 Gbit/s	22 m	Cat. 5, U/UTP
10 Gbit/s	60 m	Cat. 5, SF/UTP
10 Gbit/s	100 m	Cat. 6a, U/UTP
10 Gbit/s	100 m	Cat. 6, S/FTP
10 Gbit/s	100 m	Cat. 7, S/FTP

Siehe auch

Parallele Schnittstelle