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Computerschnittstellen und Bussysteme

für PC, Tablets, Smartphones und Embedded-Systeme mit Hardware-Programmierung für Android-Geräte (WLAN, Bluetooth, USB)

Klaus Dembowski

Diese Publikation zitieren

Klaus Dembowski, Computerschnittstellen und Bussysteme (2013), VDE Verlag, Berlin, ISBN: 9783800738076

Getrackt seit 05/2018

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Beschreibung / Abstract

Schnittstellen und Bussysteme stellen sowohl die Verbindung interner Funktionseinheiten als auch die Kommunikation mit Peripheriegeräten her und sind für die Leistungsfähigkeit, Funktionssicherheit und Erweiterbarkeit von zentraler Bedeutung. Dies gilt ganz allgemein für unterschiedliche Systeme, seien es Personal Computer, Notebooks, Netbooks, Embedded-Systeme, Tablets oder Smartphones. Dieses Buch stellt entsprechende Standards und Applikationen vor und versetzt den Leser in die Lage, unterschiedliche Interfaces zu beurteilen, einzusetzen und eigene Applikationen hierfür verwirklichen zu können.

Behandelt werden u. a.:
- Grundlagen: Standards, Codierungsverfahren, Logikschaltungen und Interfaces
- Klassische Systeme: Parallele und serielle Schnittstellen, GPIB/IEEE488
- Komponentenschnittstellen: I2C, SPI, One Wire Bus
- Peripherie-Bussysteme: USB, SATA, SAS, PCI, PCIe, Thunderbolt
- Local Area Networks: Feldbussysteme, Ethernet-Implementierungen
- Drahtlose Systeme: Funktechniken, Wireless LAN/WiFi, Bluetooth

Die Funktionen der einzelnen Systeme können mithilfe der Softwarebeispiele nachvollzogen werden, die in unterschiedlichen Programmiersprachen und Entwicklungsumgebungen (C, MFC, LabVIEW, .NET) erstellt wurden. Die Programmierung für die verschiedenen Mikrocontroller, wie sie in Embedded-Systemen eingesetzt werden, sind in den jeweiligen Assembler- und C-Dialekten ausgeführt. Für Tablet-PCs und Smartphones, die auf der Android-Plattform arbeiten, gibt es Programme für den USB, WLAN und Bluetooth, was dieses Buch zu einem praxisorientierten Kompendium macht.

Als ergänzender Download werden die kompletten Softwarebeispiele des Buchs zur Verfügung gestellt.

Kritik

„kompetent, praxisbezogen und detailliert" (elForum 11/2013)

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

  • Computerschnittstellen und Bussysteme
  • Ergänzende Materialien zum Fachbuch
  • Vorwort
  • Inhaltsverzeichnis
  • 1 Einführung und Überblick
  • 1.1 Systemübersicht
  • 1.2 Externe Schnittstellen
  • 1.3 Interne Bussysteme
  • 2 Zahlen, Zeichendarstellung und Codes
  • 2.1 Zahlendarstellung
  • 2.2 Codes und Zeichensätze
  • 3 Standards
  • 3.1 Organisationen
  • 3.2 IEEE-Standards
  • 3.3 Das OSI-Schichtenmodell
  • 4 Codierungsverfahren und Fehlerkontrolle
  • 4.1 Die Manchester-Codierung
  • 4.2 Die 4B/5B-Codierung
  • 4.3 Die 8B/10-Codierung
  • 4.4 Die MLT-3-Codierung
  • 4.5 PAM5- und Trellis-Codierung
  • 4.6 Fehlerkontroll- und Korrekturmechanismen
  • 5 Logikschaltungen und Interface-Technik
  • 5.1 Logische Grundschaltungen
  • 5.2 Sequentielle Logik
  • 5.3 Logikfamilien im Überblick
  • 5.4 PC-Interfacetechnik
  • 5.5 Programmierbare Logikschaltungen
  • 6 Parallele Schnittstellen
  • 6.1 Der Standard IEEE 1284
  • 6.2 GPIB-, IEEE-488-, IEC-625-Bussystem
  • 7 Serielle Schnittstellen
  • 7.1 Betriebsarten und Übertragungsparameter
  • 7.2 RS-232-Schnittstelle
  • 7.3 Stromschnittstelle
  • 7.4 RS-422-Schnittstelle
  • 7.5 RS-423-Schnittstelle
  • 7.6 RS-485-Schnittstelle
  • 7.7 Bauelemente für serielle Schnittstellen
  • 7.8 Infrarotschnittstelle
  • 7.9 Programmbeispiel
  • 8 Komponentenschnittstellen
  • 8.1 Inter Integrated Bus – I2C
  • 8.2 SPI und Microwire
  • 8.3 One-Wire Bus
  • 9 Universal Serial Bus
  • 9.1 Topologie
  • 9.2 Anschlüsse und Signale
  • 9.3 Kommunikation
  • 9.4 Geräteerkennung
  • 9.5 Pipes, Endpoints und Descriptors
  • 9.6 Adressen und Pakete
  • 9.7 Übertragungsmodi
  • 9.8 USB On-The-Go
  • 9.9 Super Speed – USB 3.0
  • 9.10 Applikationen und Programmierung
  • 10 Serial ATA und Serial Attached SCSI
  • 10.1 Serial ATA
  • 10.2 Serial Attached SCSI – SAS
  • 11 Peripheral Component Interconnect
  • 11.1 Anschlüsse und Signale
  • 11.2 PCI-Bus-Grundlagen
  • 11.3 Register und Kommunikation
  • 11.4 Der Konfigurationsbereich – Configuration Space
  • 11.5 Versions-Erweiterungen
  • 11.6 PCI Bus-Programmierung
  • 11.7 PCI Express
  • 11.8 Implementierungen für Notebooks
  • 12 Local Area Networks
  • 12.1 Feldbussysteme
  • 12.2 Topologien und Zugriffsverfahren
  • 12.3 Das Ethernet
  • 13 Wireless LANs
  • 13.1 Funktechnik
  • 13.2 WLANs nach IEEE 802.11
  • 14 Bluetooth
  • 14.1 Piconet und Scatternet
  • 14.2 Standards – IEEE 802.15.1
  • 14.3 Leistungsklassen und Protocol Stack
  • 14.4 Betriebsmodi
  • 14.5 Paketaufbau
  • 14.6 Profiles
  • 14.7 Verbindungsaufbau und Sicherheitsmechanismen
  • 14.8 Android-Programmierung für die Bluetooth-Kommunikation
  • 14.9 Bluetooth Low Energy
  • Stichwortverzeichnis

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