USB 2.0 und ATA-6

Jeder, der einmal versucht hat, eine größere Festplatte als 130 GB in ein älteres externes USB-Gehäuse einzubauen, wird festgestellt haben, dass beispielsweise bei einer 200 GB-Festplatte nur 128 GB nutzbar waren.
Der Fehler liegt hier an einer älteren Version der USB-Bridge bzw. desverwendeten Controller-Chips, der in älteren externen USB-Gehäusen eben nur ATA-5 kompatibel war. Es konnten unter ATA-5 nur Festplatten bis zu einer maximalen Größe von 128 GB angesprochen werden.

Alle neueren externen Festplattengehäuse sind allerdings bereits ATA-6 kompatibel, so dass man von einem Kauf, beispielsweise über eine Internet-Auktion, von älteren externen USB-Festplattensystemen absehen sollte.

USB und speziell USB2.0 ist besonders im Laptop-Einsatz mit gleichzeitig kombinierter externer Festplatte immer dann problematisch, wenn man für die externe Festplatte keine externe Stromversorgung verwendet. Gerade ältere externe 2,5 Zoll Festplatten mit Kapazitäten von über 20 GB können hier nicht nur sehr schnell den Laptop-Akku in die Knie zwingen, sondern auch Probleme in ihrer Funktion bekommen. Unter Umständen laufen diese erst gar nicht an.

So praktisch und zuverlässig der Betrieb mit externen Festplatten gerade bei USB 2.0 ist, so problematisch ist da der Betrieb von älteren und unter Umständen auch sehr schnell drehenden externen Festplatten.

Deshalb sollte man, wenn man auf eine ältere externe Festplatte nicht verzichten möchte, diese unbedingt mit einem externen Steckernetzteil versorgen und auf einen Betrieb mit reiner Akku-Leistung durch das Notebook verzichten.

Bei einer maximalen Stromabgabe von 500mA und einem sicherlich höheren Eigenverbrauch der „USB-2.0 auf IDE Bridge“ ist bei einer Festplattenauswahl unbedingt darauf zu achten, dass diese neueren Produktionsdatums ist und mit einer mittleren Drehzahl betrieben wird. Nur so kann ein problemloser Betrieb einer externen Festplatte mit reiner Laptop-Akku-Leistung gewährleistet werden.

USB-Stecker während des laufenden Betriebssystems ziehen oder nicht?

Diese scheinbar einfache Frage ist immer dann schwer zu beantworten, wenn es um Datenträger jeglicher Art geht.

Die USB-Spezifikation erlaubt es prinzipiell während des laufenden Betriebs eines Rechners USB-Hardware an- und abzustecken. Genau dies macht es für einen Anwender einfach, Drucker, Webcams, Scanner und neue Hardware schnell und komfortabel zu installieren und auch zu betreiben. Gerade im Batteriebetrieb eines Laptops ist es sinnvoll und nützlich, angesteckte USB-Hardware bei Nichtverwendung abzustecken. Wertvolle Batterieleistung kann so eingespart werden.

Soweit so gut.

Sollten allerdings Datenträger, beispielsweise externe Festplatten, Speicherkarten oder USB-Sticks, zum Einsatz kommen, so empfiehlt es sich „immer“ über das entsprechende Symbol in der Taskleiste oder einer entsprechenden Programmfunktion den angesteckten Datenträger abzumelden. Bei Windows®-Systemen ist hier das Symbol „Hardware sicher entfernen“ in der Taskleiste zu benutzen. Dort „Beenden“ wählen. Windows® meldet nach dann wenigen Sekunden, dass der Datenträger

„entfernt“ werden kann. Dies ist deshalb vonnöten, weil es unter Umständen zu erheblichen Datenverlusten auf dem externen Datenträger kommen kann, wenn der USB-Stecker einfach so abgezogen wird. Selbst wenn man der Meinung ist, dass bereits alles auf dem Datenträger geschrieben worden ist, muss dies nicht zwangsläufig so sein. Beschädigte und unleserliche Dateien können die Folge dieser unsachgemäßen Bedienung sein. Im schlimmsten muss sogar der externe Datenspeicher neu formatiert werden, was zwangsläufig auch den Verlust aller Altdaten zur Folge hat.

Oftmals kommt es vor, besonders bei Windows® basierten Systemen, dass sich ein Datenträger nicht abmelden lässt, weil das Betriebsystem der Meinung ist, dass noch eine Anwendung darauf zugreift. Dieses Verhalten ist zwar lästig kann aber oftmals mit einem direkten Zugriff mit dem Explorer auf den externen Datenträger behoben werden. Einfach auf das Laufwerk zugreifen, eventuell in einen Ordner schauen, und dann den Explorer schließen. Jetzt noch einmal „Abmelden“ durch-

führen.

Andernfalls hilft nur das Beenden durch Neubooten des Rechners.

Ein Adapter kann (fast) alles

Es ist nur eine Adapterfrage, wenn hoch moderne Notebooks, Subnotebooks, Tablett-PCs und rechnergestützte Medienzentralen keine parallele bzw. serielle Schnittstelle mehr anbieten.  Mit einem entsprechenden Adapter lassen sich auch Peripheriegeräte an den USB-Anschluss des Computers anschließen, ohne dass der PC diese Schnittstellentypen vorhalten muss. Egal, ob mit parallelem oder seriellem Anschluss.Dabei stellt der Adapter diese Schnittstellen so intelligent zur Verfügung, dass sie im Gerätemanager des jeweiligen Betriebssystems nahezu so dargestellt werden,als würde es sich um integrierte Schnittstellen handeln. So ist gewährleistet, dass beispielsweise Scannersoftware, die auf einen parallel angeschlossenen Scanner zugreifen muss, entsprechend funktionieren kann. Meßwerterfassungssysteme und manch altes Modem lassen sich so noch am neuen System betreiben.Bei der Auswahl eines solchen Adapters sollte man darauf achten, dass dieser multifunktional ausgerüstet ist. Also nicht nur standardmäßig die serielle und parallele Schnittstelle zur Verfügung stellt, sondern auch über entsprechende Anschlussmöglichkeiten für Tastaturen und Mäuse mit einer integrierten PS/2-Schnittstelle verfügt.

Beim Einsatz von USB am Computer ist es nicht immer selbstverständlich, dass alle angesteckte Hardware auch genügend Strom bekommt.

Im schlimmsten Falle kann es dazu kommen, dass das entsprechende Betriebssystem nach Anstecken eines weiteren Peripheriegerätes, heruntergefahren werden muss.

In einem solchen Fall sollte man sich zum einen Gedanken über den zusätzlichen Einsatz eines USB-Hubs machen und auf der anderen Seite einen Kontrollblick in das Mainboard-Bios werfen.

Bei manchen Mainboard-Bios-Versionen kann man bei einem speziellen USB-Menüpunkt einstellen, ob die Stromversorgung von USB „Standard“, „Optimal“ oder „Maximum“ betragen soll. Dieses „Feintuning“ über das Mainboard-Bios ist bei Schwierigkeiten mit der Stromversorgung von angeschlossenen USB-Komponenten immer sinnvoll

Wer ein USB-Gerät an einen PC ansteckt, kann unter Umständen Probleme mit den Treibern bekommen. Besonders dann, wenn das USB-Gerät „vor“ der Treiberinstallation angesteckt wird.

So einfach der Umgang mit USB im Allgemeinen auch ist, so sollte man doch bei der Verwendung von USB ein paar notwendige Verhaltensweisen bei der Treiberinstallation unbedingt beachten…

Häufig bringen USB-Geräte eigene Treiber mit, so dass man in der Regel „vor“ dem Einstecken des neuen USB-Gerätes zuerst dessen Treiber installieren soll. In vielen Fällen ist es dann auch so, dass man nach der Treiberinstallation von der Installationssoftware aufgefordert wird, das USB-Endgerät anzuschließen.

Auf jeden Fall lohnt es sich, vorher nach neuen Treibern für das USB-Gerät auf der Internetseite des Herstellers zu suchen. Häufig genug geschieht es, dass – je nach Lagerzeit des USB-Gerätes beim Händler – bereits neue Treiber für das USB-Gerät existieren. Stets die aktuellen Treiber installieren!

Nicht jedes USB-Gerät lässt sich problemlos mit eingeschaltetem Virenscanner installieren. Hier sollte man während der Installation auf Nummer „sicher“ gehen und die Antivirensoftware temporär abschalten. Selbstverständlich ist es dann auch nicht sinnvoll, bei einer Installation eine laufende Internetverbindung aufrecht zu halten.

Von einer Installation an einem HUB sollte man absehen. Erstinstallationen sollten in der Regel am direkten USB-Anschluss des Computers durchgeführt werden.

Bei einigen USB-Hubs und USB-Geräten kann es vorkommen, dass sie nicht miteinander funktionieren. Bevor man nun Treiber löscht und neu installiert, ist es ratsam zu testen, ob das USB-Gerät direkt am USB-Anschluss des Computers betrieben werden kann.

In hartnäckigen Fällen, besonders auch dann, wenn man die Reihenfolge „Software – USB-Gerät einstecken“ nicht eingehalten hat, hilft eine Deinstallation der Software und anschließender Neuboot des Rechners. Auf einen Neustart des Rechners sollte man nach der Deinstallation von Treibern auf keinen Fall verzichten.

 
USB-Lautsprecher sind nicht nur im Büro eine sinnvolle Alternative zu Soundkaraten mit angeschlossenen Lautsprechern. Oft läßt sich eine Soundkarte auch gar nicht so leicht nachrüsten. Auch kommt so mancher Laptop älteren Baujahrs noch ohne Sound daher.

Über USB-Anschlüsse kann ein USB-Lautsprecher leicht angeschlossn werden: hier wird einfach der USB-Stecker der USB-Lautsprecher eingesteckt und sowohl Windows XP als auch das neue Vista installieren diese problemlos.

Bei älteren Computermodellen unter Windows 98 oder auch Windows 2000 kann es zu Problemen mit den CD-ROM-Laufwerken kommen, wenn diese nicht „Digital-Audio“ unterstützen. Bei Digital-Audio werden die Audiodaten nicht über entsprechende Audio-Anschlüsse (Digital oder Analog) ausgegeben, sondern über die Hostschnittstelle (in den meisten Fällen über den DIE-Anschluss sprich ATA/ATAPI). In einem solchen Fall bieten manche USB-Lautsprecher einen Line-In-Anschluss an. Mit einem entsprechenden Kabel von der Kopfhörerbuchse des CD-ROM-Laufwerks läßt sich dann eine Wiedergabeverbindung herstellen.

Im Falle von Digital-Audio muss der USB-Lautsprecher als „Bevorzugtes Gerät“ in der Systemsteuerung (Sounds und Multimedia) angegeben sein. Klar dürfte sein, dass eine Digitale CD Wiedergabe im Gerätemanager bei dem entsprechenden Laufwerk ebenfalls markiert sein sollte.

Oftmals wundert man sich, warum ein zusätzlich angestecktes USB-Gerät, beispielsweise eine externe Festplatte, nicht funktioniert, obwohl man (scheinbar) alles richtig gemacht hat.

Hier wollen wir einmal zeigen, wie komplex sich die Stromversorgung einer an sich benutzerfreundlichen Schnittstelle „USB“ darstellt.

Viele USB-Endgeräte (z.B. Mäuse, Tastaturen oder auch USB-Kameras) versorgen sich über die USB-Schnittstelle mit Strom. Dafür sind für jedes angeschlossene Gerät stattliche 0,5 A vorgesehen. Bei 5 Volt Versorgungsspannung entspricht dies maximal 2,5 Watt!

Wenn wir nun davon ausgehen, dass beispielsweise 50 Endgeräte angeschlossen werden (bis zu 127 können es ja maximal), so wären wir bei 25 Amper Stromverbrauch. Dies ist natürlich in der Realität so nicht machbar.

Letztlich ist der zulässige Stromverbrauch limitiert, alleine schon bei Notebooks und kleiner ausgelegten Systemen, so dass hier beim Anstecken eines Endgerätes ein komplexes Zusammenspiel zwischen USB-Controller und Endgerät in Gang gesetzt wird.

Zunächst einmal sollte man wissen, dass der USB-Controller festlegt, wie viel Strom einem Endgerät zugewiesen wird. Im schlimmsten Fall „entscheidet“ der USB-Controller sogar, dass ein Endgerät abgeschaltet wird, um einer Überlastung zu entgehen.

Meldet sich ein USB-Endgerät am USB-Kontroller an (beispielsweise wird eine externe Maus angesteckt), so stehen dem Endgerät erst einmal (nur) 100mA zur Verfügung, ganz gleich, wie viel das Endgerät später verbrauchen wird (bis zu 0,5A). Auch bei selbstentwickelten USB-Interfaceanwendungen  wie beispielsweise „Meßsystemen“ sollte man daran denken, dass diese spezielle „Erst-Betriebsart“ beherrscht wird.

Erst danach „entscheidet“ der USB-Kontroller, wenn das angeschlossene System den höheren Stromverbrauch anmeldet, ob ein höherer Stromverbrauch „genehmigt“ wird. Selbstständig darf sich das angeschlossene Endgerät den Mehrverbrauch an Strom nicht genehmigen. Diese Hauptkonfiguration des Endgerätes führt also nicht automatisch dazu, höheren Strom sich quasi „einfach so“ nehmen zu können.

Dieses Zusammenspiel in punkto Stromversorgung erfüllt damit zwei vorherrschende Ziele:

-  Zum einen wird vermieden, dass die gesamte USB-Stromversorgung zusammenbricht und keines der angeschlossenen Geräte mehr seinen Zweck  erfüllen kann.

- Zum anderen wird auch ein zu hoher Stromverbrauch eines angeschlossenen Gerätes – ein Defekt könnte der Grund sein - mit Abschaltung durch den USB-Controller geahndet.

Sollte also mal ein vormals funktionierendes USB-Gerät nicht mehr zuverlässig funktionieren, so sollte man zunächst einmal mit einer zusätzlichen Stromversorgung am Endgerät oder mit der Verwendung eines USB-Hubs ausreichend Strom zur Verfügung stellen.

Nachdem wir jetzt vereinfacht die Abfolge angesehen haben, die bezüglich der Stromversorgung bei angestecktem USB-Endgerät nötig ist, wollen wir einen einfachen Blick auf Treiber & Co. richten.

Das USB-Gerät, welches an den USB-Anschluss des Computers angesteckt wird, nennt sich in der Fachsprache Device und kann für sich genommen erst dann richtig funktionieren, wenn ein entsprechender Treiber (also der Device-Treiber) nach dem Anstecken geladen wird.

Eine Maus, eine Videokamera, eine externe Festplatte, ein Speicherkartenleser etc. benötigen entsprechende gerätespezifische Treiber um richtig funktionieren zu können.

Steckt man nun ein USB-Endgerät an den USB-Anschluss des Computers, so teilt es dem (Windows®-)Betriebssystem mit, welchen Device-Treiber es benötigt, um ordentlich zu funktionieren. Ist der entsprechende Device-Treiber vorhanden, so wird er vom Betriebssystem geladen und das angesteckte USB-Endgerät kann verwendet werden.

Ist der entsprechende Device-Treiber noch nicht installiert, so fordert das Betriebssystem den Anwender auf, den entsprechenden Device-Treiber zu installieren. Meistenteils findet sich der Treiber auf einem mitgelieferten Datenträger oder im Internet. Im Internet sollte man vorab schon mal nach dem neuesten Treiber suchen, da mit dem Gerät ausgelieferte Treiber oftmals nicht auf dem neuesten Stand sind.

Genau im letzteren Fall empfiehlt sich aber eine andere Vorgehensweise:

Wenn man spezifische Device-Treiber, beispielsweise für ein Grafiktablett etc. zur Hardware mitgeliefert bekommt und man sich sicher ist, dass der entsprechende Device-Treiber noch nicht installiert ist, sollte man diesen „vor“ Anstecken des USB-Endgerätes installieren. So vermeidet man unter Umständen auch, dass veraltete Treiber genutzt werden oder dass es zu Problemen mit bereits installierten Device-Treibern kommt.

  Zwei der bereits in Windows vorhandenen Device-Treiber wollen wir Ihnen in der kommenden Ausgabe einmal vorstellen.