Digitale Hardwareschnittstellen Teil 5: USB

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Aus ELVjournal 04/2017     0 Kommentare
 Digitale Hardwareschnittstellen Teil 5: USB

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USB (Universal Serial Bus) ist ein serielles Bussystem zur Verbindung externer Geräte (Maus, Tastatur, Drucker, Scanner, Speichermedien, Digitalkameras, Etikettendrucker, Barcodescanner, Teleskope, Maschinen u.v.m.) mit einem PC. Die Bits werden bei USB seriell (also nacheinander) und asynchron (also ohne separates Taktsignal) übertragen.

Geschichte, Standards, Geschwindigkeiten

Sehr viele Jahre gab es bei PCs (angefangen beim ersten PC, dem Apple I im Jahr 1976, dem Commodore PET und dem Tandy TRS-80 Model 1 im Jahr 1977 sowie dem IBM-PC und den sogenannten IBM-PC-Kompatiblen ab 1981) für jedes anzuschließende Gerät jeweils eine eigene Schnittstelle und Buchsenform. Drucker wurden über eine serielle oder parallele Schnittstelle angeschlossen, die Tastatur wurde ebenso wie die sich ab 1983 verbreitende Computermaus mit einem speziellen Stecker in die entsprechende Buchse am PC angeschlossen. Messgeräte, Modems, Dongles, Scanner etc. wurden lange Zeit über eine serielle Schnittstelle angeschlossen und für den Anschluss eines Bildschirms hatte jeder PC eine spezialisierte Buchse.
Für jedes Gerät und teilweise sogar für jedes Programm musste eine entsprechende Verbindungssoftware, ein sogenannter Treiber, vorhanden sein und die Geräte mussten meist schon beim Starten des PCs eingesteckt sein, um richtig zu funktionieren.
Um der wachsenden Vielfalt an Schnittstellen mit unterschiedlichen Stecker-/Buchsensystemen Herr zu werden und den Umgang mit PCs und Peripherie zu erleichtern und zu verbessern, wurde USB von einem Firmenkonsortium (IBM, Microsoft, Intel, Hewlett-Packard, Compaq, NEC u. a.) entwickelt und seit 1996 in PCs eingesetzt. Seit diesem Zeitpunkt können Tastaturen, Mäuse, Drucker, Scanner usw. über den universellen seriellen Bus (USB) angeschlossen werden, Geräte können auch im laufenden Betrieb verbunden werden (Hot Plugging) und werden vom Betriebssystem automatisch erkannt. Im Laufe der Jahre wurde USB ständig weiterentwickelt (Tabelle 1) und dabei wurden auch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten eingeführt, die auch die Übertragung größerer Datenmengen (zum Beispiel bei externen Speichermedien) ermöglichen.

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