Allgemeine Informationen : Schnittstellen

SeriKey! und die Programme der Extract!-Familie übernehmen Daten von einer Schnittstelle des PCs und geben sie an beliebige Anwendungen weiter.

Serielle Standard-Schnittstellen, COM-Ports

Wir sagen ganz allgemein, dass unsere Programme die Daten von der "seriellen Schnittstelle" einlesen - dies ist eine Vereinfachung, die sich an der Praxis orientiert:

Die Programme werden in den meisten Fällen mit der so genannten "seriellen Schnittstelle" des PC verwendet. Meistens  sind dies Interfaces, die in Anlehnung an die Normen RS232 oder V24 realisiert sind.; dies ist sinnvoll, weil eine große Zahl von Peripheriegeräten mit entsprechenden Schnittstellen ausgestattet sind.

Die Art und die gerätetechnische Ausführung der zu verwendenden Schnittstelle ist für unsere Datenerfassungsprogramme SeriKey! und Extract! nur von untergeordneter Bedeutung.  
Entscheidend ist, dass für die Schnittstelle ein Treiber verwendet wird, der sie als COM-Port in das Windows-System einbindet. 

Dann -und nur dann- können die Programme mit dieser Schnittstelle arbeiten. Die richtigen Schnittstellen erkennt man in der Systemsteuerung an der Bezeichnung COM1: , COM2: ...COM16:
Im Normalfall stehen hinter diesen COM-Interfaces serielle Schnittstellen nach RS232, V24 , RS485, TTY oder Irda, aber je nach Ausstattung des PC können hinter einem Com-Port auch völlig anders aufgebaute Hardware-Interfaces stehen.

Die PC-Schnittstellen nach den Normen RS232 (ähnlich V24) werden im PC-Umfeld vereinfachend  "serielle Schnittstelle" , "serieller Port" oder "COM-Schnittstelle" genannt. Sie sind in vielen PCs standardmäßig vorhanden und werden bei der Installation von Windows automatisch als COM1: und evtl. COM2: eingerichtet. Weit verbreitet ist auch eine optische Schnittstelle (IR), die ebenso behandelt wird.

Diese Schnittstellen stellen für unsere Programme keinerlei Problem dar - dies ist die am weitesten verbreitete Anwendung des Programms

 

USB

Immer mehr Geräte werden mit einer USB-Interface zum Anschluss an einen PC ausgestattet.  Normalerweise liegt dann ein Treiber bei, der die Schnittstelle für Windows verfügbar macht.

Sehr viele dieser Treiber richten im Windows-System einen so genannten virtuellen COM-Port ein. Das  heisst, der Treiber realisiert eine softwaremässige COM-Schnittstelle COMx:, auf die das Betriebssystem auf diesselbe Weise zugreift, wie es dies mit einer seriellen Hardware-Schnittstelle tut. Der virtuelle COM-Port ist in der Systemsteuerung nicht von einem COM-Port zu unterscheiden, hinter dem eine serielle Standard-Schnittstelle des PC steht.

Mit der installierten virtuellen COM-Schnittstelle sind alle Voraussetzungen erfüllt, damit Extract! und SeriKey! über den USB mit dem Gerät kommunizieren können.

 

Netzwerk

Zunehmend werden Geräte mit Netzwerk-Schnittstellen ( meist Ethernet ) ausgestattet oder es lässt sich ein solches Interface leicht nachrüsten. Darüber hinaus bietet der Markt eine Vielzahl von preiswerten Schnittstellenwandlern, die Geräte mit Standardschnittstellen derart in Netzwerke einbinden.  

Die Vernetzung erlaubt es, auch die Daten räumlich entfernter Geräte zu erfassen.  Lokal ( z.B. in Labors oder Messräumen) können durch LAN-Vernetzung einfach aufgebaute, sehr flexible, kostengünstige und universelle Schnittstellenkonzepte eingeführt werden. 

Viele unserer Programme greifen selbst auf die Netzwerkschnittstelle des PC zu, um die Daten vernetzter Geräte direkt zu übernehmen; die anderen bekommen diese Daten, wenn eine als Free- oder Shareware erhältliche TCP-Com-Brücke  installiert ist.

 

Andere Schnittstellen und Schnittstellenwandler

Oft ist das Peripheriegerät mit einem RS232-Interface ausgestattet, das sofort mit der meist vorhandenen seriellen Port des PC verbunden werden kann. Viele (Mess-)Geräte besitzen jedoch ein Interface anderer Art, z.B. eine Drucker- ( Centronics) ,IEC- (IEEE), IIC-, IR-, DIN-Messbus oder sonstige Schnittstelle. Hierfür sind meist geeignete PC-Schnittstellen als Steckkarten verfügbar, jedoch ist dieser Weg bei modernen und kompakt gebauten Rechnern ( Laptop, Netbook, Thin clients, EEE-PCs,  ... )  nicht möglich. Zur Lösung des Problems können (und das ist empfehlenswert, weil flexibel) externe Schnittstellenwandler verwendet werden. Solche Konverter sind handelsüblich; es gibt sie mit pc-seitiger USB- oder RS232-Schnittstelle, d.h. sie können mit problemlos mit unseren Programmen kommunizieren und erlauben so die Anbindung fast beliebiger Periheriegeräte.

 

Datenstrecken

Zwischen dem angebundenen Gerät und dem PC steht im einfachsten Fall nur ein einfaches Kabel.

Zunehmend kommen jedoch auch andere Arten der Datenübertragung hinzu. Im Prinzip wird das Kabel aufgetrennt und es werden Komponenten eingeschleift, die ein Stück Kabel durch eine Funkstrecke, eine Glasfaser, ein Netzwerk o.ä. ersetzen.

SeriKey! und Extract! sehen nur die Windows-interne COMx: -Schnittstelle. Von daher ist es vollkommen unbedeutend, ob zwischen Gerät und PC ein normales Kabel oder eine aufwendigere Technologie steht. Drahtlose Verbindungstechniken ( z.B. Funkmodems ), eingeschleifte Langstecken (z.B. Glasfaser), Potentialtrenner, Schnittstellenwandler oder Datenstrecken über Ethernet und TCP/IP sind also problemlos verwendbar.

 Es können beliebige Übertragungstechniken eingesetzt werden, solange 

  • am PC-seitigen Ende die Daten an einer COMx:-Schnittstelle ankommen 

  • die Datenstrecke transparent ist, d.h. die Übertragungseinrichtung realisiert evtl. notwendige Protokolle selbst und stellt aussgangsseitig die Daten so dar, wie sie am Eingang eintreffen. 



Brückensoftware, TCP-seriell

Eine Schnittstelle kann auch eine "nur-TreiberSchnittstelle" ohne eigene Hardware sein. Ein Vertreter dieser Art ist ein Treiber, der "als Trittbrettfahrer" an der Netzwerkkarte lauscht, ob für ihn bestimmte Daten ankommen. Findet er solche, so stellt er sie an einem virtuellen COM-Port dem System so zur Verfügung, als lägen sie an einer seriellen Schnittstelle üblicher Art an. Diese Art von Treiber kommt meist dann zum Einsatz, wenn Daten von entfernt aufgestellten Geräten übernommen werden sollen und ein Netzwerk zur Verfügung steht.
 

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