Portable Anwendungen

18.07.2013 Aufrufe
Portable Anwendungen _________________________________________________________________________________________________________ Der wichtigste Stecker an einem USB-Kabel wird auch als Stecker „Typ A“ bezeichnet und ist standardisiert. Dieser Stecker ist an den USB-Anschluss des PC bzw. Laptops anzuschließen und befindet sich an eigentlich jedem USB-Kabel, da zum Datentransfer zwischen dem Peripheriegerät bzw. Speichermedium die Verbindung mit dem Rechner hergestellt werden muss. Nicht nur die Kabel zum Anschluss von Peripheriegeräten verfügen an einem Ende über diese Steckerform, sondern auch USB-Sticks, da sie ja direkt an den PC oder Laptop angeschlossen werden. Mit dieser Standardisierung des Anschlusses an den PC wird somit vermieden, dass ein Anwender aus Versehen diesen für den PC Abb. 2: Stecker Typ A vorgesehenen Anschluss an ein Endgerät ansteckt. Dies mag zunächst unwichtig zu sein, wird aber dann von grundlegender Bedeutung, wenn man beachtet, dass über die USB-Schnittstelle auch „Strom“ fließt. Das bedeutet, dass mit dieser Vereinheitlichung eine Verpolung der Anschlüsse verhindert wird, die sowohl das Peripheriegerät als auch den PC bzw. Laptop beschädigen könnte. Sind die Stecker für den Anschluss an den PC oder Laptop vereinheitlicht, gilt das leider für den Stecker am anderen Ende des Kabels zum Anschluss an das Endgerät nicht. Hier haben sich vor allem 3 Steckertypen durchgesetzt, die je nach Einsatzzweck verwendet werden. Von links nach rechts sind auf nebenstehendem Bild folgende Formen von USB-Steckern abgebildet: • Typ B, welcher hauptsächlich zum Anschluss von Peripheriegeräten, wie beispielsweise Druckern oder Scannern verwendet wird; • Typ Mini B (5-polig), welcher in erster Linie zum Anschluss von Digitalkameras verwendet wird, • Typ Mini B (4-polig), welcher sich zunehmend als universeller Stecker zum Anschluss sowohl von Digitalkameras als Abb. 3: Steckerformen auch von anderen Peripheriegeräten durchzusetzen beginnt. Zu diesen Steckern gibt es noch diverse Verlängerungskabel, welche über die passenden Anschlüsse verfügen. Zu beachten ist dabei allerdings, dass die Gesamtkabellänge vom PC zum Peripheriegerät nicht mehr als 1,5 m – in der älteren USB-Spezifikation – bzw. 5 m in der neueren USB-Spezifikation betragen darf. Die Kenntnis dieser grundlegenden Arten von USB-Steckern ist insofern von Bedeutung, als zunehmend immer mehr Hardwarehersteller v.a. bei Druckern oder Digitalkameras das USB- Kabel nicht mehr mit ausliefern, d.h. dass das USB-Kabel nicht immer zum Lieferumfang eines USB-fähigen Endgerätes gehört. Hier ist also der Anwender gezwungen, sich das richtige Kabel zum Anschluss seines Endgerätes selbst zu besorgen. Da auch hier Unterschiede bei den diversen Herstellern in Bezug auf die am Endgerät verwendete Steckerart bestehen, muss hier der Anwender die richtige Steckerart kennen, um sein Gerät nutzen zu können. 2.3 Standards und Geschwindigkeit Die erste Spezifikation für den universellen seriellen Bus (USB 1.0) entwickelte Intel, dessen Markteinführung 1996 erfolgte. Diese war zunächst zum Anschluss von Peripheriegeräten an den PC konzipiert und sollte die Nachfolge einer ganzen Reihe damals verwendeter PC- Schnittstellen (LPT für Drucker, COM für Maus oder Modem bzw. PS/2 für Tastatur und Maus) antreten und diese vereinheitlichen. Aus diesem Grunde war die erste USB-Spezifikation nicht auf Tastatur und Maus begrenzt, sondern schloss auch andere Peripheriegeräte wie Drucker und Scanner mit ein. Massenspeicher – wie etwa Festplatten – wurden zwar bereits ab dieser Version USB 1.0 unterstützt, aufgrund der relativ geringen Datenübertragungsrate war die ________________________________________________________________________________________________________________________ © Stephan Lott, FB (I) Seite 8 Staatliches Schulamt Nürnberger Land

Portable Anwendungen _________________________________________________________________________________________________________ Brauchbarkeit in der Praxis aber sehr eingeschränkt. Ein Jahr später brachte Intel auch Motherboards mit Chipsätzen heraus, welche auch USB unterstützten. Als erste Chipsätze unterstützten die Intel-Chipsätze 430HX und 430VX USB. Das Problem für eine schnelle Marktdurchdringung waren allerdings die zur damaligen Zeit auf dem Markt befindlichen Betriebssysteme von Microsoft, da weder Windows 95 noch Windows 98 zunächst USB unterstützten. Erst durch ein Update bzw. die Installation besonderer Treiber konnte ein USB-Gerät unter diesen Betriebssystemen überhaupt zum Laufen gebracht werden, wenn nicht – was häufig in der Praxis auftrat – Probleme in der Ansteuerung der Geräte auftauchten und ein Datentransfer zum USB- Endgerät zum Glücksspiel geriet. Erst ab Windows 2000 bzw. Windows ME, welche USB unterstützten bzw. die Integration eines USB-Gerätes – egal ob Peripheriegerät oder Massenspeicher – weitgehend automatisierten, indem sie einen standardisierten Treiber zur Verfügung stellten, und dem Aufkommen des Standards USB 2.0, der eine deutliche Erhöhung der Datenübertragungsrate mit sich brachte, konnten sich die Massenspeicher und Peripheriegeräte als USB-Geräte auf dem Markt durchsetzen. An der USB-Schnittstelle unterscheidet man heute 3 verschiedene Spezifikation, die sich auf dem Markt befinden: Abb. 4: Logo USB 1.0/1.1 Geräte, welche dieses Logo tragen, sind mit der USB- Spezifikation 1.0 bzw. 1.1 kompatibel und unterstützen die folgenden Datenübertragungsraten: • Low-Speed: 1,5 Mbit/s (ca. 200 Kbyte/s) • Full-Speed: 12 Mbit/s (ca. 1,5 Mbyte/s) Dieses Logo bescheinigt einem Gerät die Kompatibilität mit dem Standard USB 2.0 (High Speed), welcher eine Datenübertragungsrate von bis zu 480 Mbit/s oder 60 Mbyte/s unterstützt bzw. ermöglicht. Hierzu ist anzumerken, dass nur Geräte, welche dieses Zeichen tragen, auch bis zu 480 Mbit/s unterstützen. Geräte, welche „nur“ mit der Bezeichnung „USB 2.0“ Abb. 5: Logo USB 2.0 beschrieben sind und nicht das nebenstehende Logo tragen, können diese theoretische maximale Datenrate nicht übertragen. Wird also die USB-Geschwindigkeit eines Endgeräts mit „USB 2.0“ angegeben, heißt das nicht unbedingt, dass dieses Gerät auch die theoretische Datenrate von 480 MBit/s anbietet. Standpunkt der Anbieter ist dabei, dass ein USB-2.0-kompatibles Gerät grundsätzlich jede der drei Geschwindigkeiten benutzen kann, wobei die 2.0-Kompatibilität in erster Linie bedeutet, dass die neueste Fassung der Spezifikation eingehalten wird. 480 MBit/s dürfen also nur erwartet werden, wenn ein Gerät mit dem Logo „Certified USB Hi-Speed“ (siehe oben) ausgezeichnet ist. Bezüglich dieser Angaben sind folgende 2 Aspekte zu beachten: • Bei der Angabe der Datenübertragungsrate handelt es sich um eine sog. Bruttodatenrate, d.h. die Menge aller Informationen, welche über eine Schnittstelle gesendet werden. Dabei handelt es sich sowohl um die reinen Daten – Buchstaben in einem Textdokument, Pixel eines digitalen Bildes – als auch über sog. Verwaltungsdaten. Man kann allgemein davon ausgehen, dass der sog. Verwaltungsdatenoverhead – also die Menge der reinen Verwaltungsdaten der Schnittstelle – bei ca. 30% der Bruttodatenrate liegt. Das heißt also umgekehrt, dass die eigentliche Übertragungsgeschwindigkeit für die Übertragung der reinen Daten bei ca. 70% der Schnittstellengeschwindigkeit liegt. • Geräte, welche nach der Spezifikation USB 2.0 arbeiten, sind mit den vorherigen Spezifikationen kompatibel, d.h. dass diese auch an einer USB 1.1-Schnittstelle betrieben werden können. Nachteil hierbei ist allerdings, dass hier das Gerät die geringere Geschwindigkeit der Schnittstelle am PC oder Laptop besitzt. Gleiches gilt, wenn USB-1.1-Geräte an einer USB-2.0-Schnittstelle arbeiten. Zusammenfassend kann hierzu festgehalten werden, dass in der heutigen Zeit durch die immer größere Marktdurchdringung von USB 2.0 nicht nur Peripheriegeräte über eine schnelle ________________________________________________________________________________________________________________________ © Stephan Lott, FB (I) Seite 9 Staatliches Schulamt Nürnberger Land

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