Was sind Schnittstellen?
Allgemein dienen (Hardware-)Schnittstellen als „Verbindungsstücke“ zwischen Computer und externen Geräten. Die Schnittstelle „übersetzt“ die Signale des PC in Signale, die das Gerät „verstehen“ kann und umgekehrt.
Beispiel: Der PC gibt ein Signal an die Druckerschnittstelle, diese übersetzt es in einen dem Drucker verständlichen Code, mit den fest zugeordneten Anschlüssen und elektrischen Signalen, die für den Drucker geeignet sind. Der Drucker wird dadurch veranlasst ein bestimmtes Zeichen zu drucken.
Oder: Der PC gibt ein bestimmte Signale an die Grafikkarte, diese übersetzt es in für den Bildschirm geeignete Signale. Der Bildschirm zeigt nun ein bestimmtes Wort an. Zusätzlich dient der Bildschirm hier als Schnittstelle zwischen PC und Benutzer, denn der Benutzer kann das Wort lesen.
Serielle und parallele Datenübertragung
Der PC arbeitet intern mit digitalen „Datenworten“ die 8, 16, 32 oder 64 „Bit“ haben können. (Ein Bit ist ein einzelnes Zeichen, das entweder den wert 0 oder 1 haben kann).
Beispiel: 01001100 ist ein 8-Bit-Wort, das entweder für eine Zahl, für ein Zeichen, eine Speicher-/Geräteadresse oder für einen Befehl stehen kann.
Ein solches Wort kann nun über eine einzelne Leitung übertragen werden, wobei zuerst die Null, dann noch eine Null, dann die Eins ... durch verschiedene Spannungswerte übertragen werden. Diese Übertragung funktioniert nur, wenn Sender und Empfänger mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten und regelmäßig synchronisiert werden, oder wenn ein Takt mitgesendet wird.
Beispiele für serielle Übertragung (die nichts mit Computern zu tun haben):
Sprache: Verschiedene Druck-Unterdruck-Schwankungen treffen nacheinander auf das Trommelfell.
Morsen: Kurz-Lang-Codes werden nacheinander über eine Leitung übertragen.
Ein 8-Bit-Wort kann aber auch durch acht nebeneinander liegende (parallele) Leitungen übertragen werden. wobei Gleichzeitig die Leitung 0 den Wert "Null", Leitung 1 den Wert "Null", Leitung 2 den Wert "Eins" .... haben. Offenbar kann hierbei das ganze Wort gleichzeitig übertragen werden. Sollen mehrere Worte Übertragen werden erreicht man bei gleicher Taktung (Rhythmus zwischen zwei Bits die in einer Leitung aufeinander folgen) die 8-fache Geschwindigkeit im vergleich zur seriellen Übertragung. (Ähnliches gilt für 16-Bit-Worte auf 16 Leitungen etc.)
Ein oft zitiertes Beispiel für den Unterschied zwischen paralleler und serieller Datenübertragung sind Soldaten, die "parallel" in Achterreihen eine Straße entlangmarschieren oder "seriell" alle einzeln hintereinander über eine schmale Brücke müssen.
Parallele Signale können in serielle umgewandelt werden und umgekehrt.
Hierbei ist jedoch auf die entsprechende Anpassung der Geschwindigkeit zu achten.
Beispiel: Die oben beschriebenen Soldaten marschieren in Achterreihen auf einer breiten Straße. Wenn sie allerdings auf die schmale Brücke stoßen (über die jeweils nur ein Soldat gehen kann), gibt es zwei Möglichkeiten:
Nun scheint es als ob die serielle Datenübertragung zwangsläufig langsamer sein müsste als die parallele. Das ist jedoch heute nicht mehr der Fall, da die serielle Übertragung ständig weiterentwickelt, die parallele dagegen vernachlässigt wurde. Der Grund ist recht einfach: Es sind die Kosten. Ein Kabel für die serielle Übertragung ist - bedingt durch die Anzahl der Leitungen - viel billiger als eines für die parallele Übertragung. Jüngstes Beispiel für diese Weiterentwicklung ist die sogenannte USB- (Universal Serial Bus) -Schnittstelle.
Intern arbeitet ein PC jedoch mit einem sehr schnellen parallelen Bussystem.