Schnittstellen

Grundsätzlich verbindet eine Schnittstelle Systeme mit unterschiedlichen physikalischen, elektrischen und/oder mechanischen Eigenschaften. Sie wird im Wesentlichen zur Kommunikation beziehungsweise zum Datenaustausch genutzt. Vor allem im Bereich der Informationstechnik werden Schnittstellen sehr häufig verwendet.

Das Wichtigste in Kürze

  • In der Computertechnik wird zwischen sogenannten Hardwareschnittstellen, Softwareschnittstellen und Benutzerschnittstellen unterschieden.
  • Eine Hardwareschnittstelle gewährleistet die Kommunikation zwischen den verschiedenen Komponenten eines Computers.
  • Softwareschnittstellen dienen entweder dem Datenaustausch (Kommunikationsschnittstelle) oder erfüllen eine spezifische Funktion (Programmierschnittstelle).
  • Interagiert ein Mensch mit einer Maschine beziehungsweise einem Computer, handelt es sich um eine sogenannte Benutzerschnittstelle.

Was ist eine Schnittstelle?

In der Computertechnik stellt eine Schnittstelle beziehungsweise ein Interface den Übergang zwischen den einzelnen Komponenten eines Informationstechnik-Systems dar. Diese arbeiten teilweise unabhängig voneinander und besitzen eigene Funktionen. Erst eine Schnittstelle ermöglicht den Datenaustausch und die Datenverarbeitung zwischen den einzelnen Systemen.

Früher waren Computerhersteller darauf bedacht, für jede Anwendung ein eigenes Interface zu entwickeln. Mittlerweile haben sich jedoch universelle Schnittstellen wie USB oder PCIe durchgesetzt. Ihr wesentlicher Vorteil ist eine höhere Kompatibilität zwischen einzelnen Systemen. Die Spezifikation einer Schnittstelle umfasst sowohl Daten zu den Übertragungsgeschwindigkeiten und -verfahren als auch Informationen zum Stecker, der Buchse sowie der Anzahl der Leitungen.

Diese Schnittstellen gibt es

Im Bereich der Computertechnik existieren verschiedene Arten von Schnittstellen. So ist grundsätzlich zu unterscheiden zwischen Hardwareschnittstellen und Software- sowie Benutzerschnittstellen.

Hardwareschnittstellen

Eine Hardwareschnittstelle gewährleistet die Kompatibilität von unterschiedlichen Komponenten des Computers. Mit internen und externen Schnittstellen besitzt ein Rechner zwei verschiedene Arten von Übergängen.

Interne Schnittstellen befinden sich im Inneren des Gehäuses und sind von außen nicht sichtbar. Sie verbinden die Zentraleinheit (CPU) mit anderen Systemen des Computers, beispielsweise den einzelnen Boards und den Funktions- sowie Speichereinheiten. Über einen Sockel oder Slot werden die einzelnen Komponenten entweder direkt oder mittels eines Kabels angeschlossen. Beispiele für die sogenannten Bus-Schnittstellen sind das Small Computer System Interface (SCSI), das zum Beispiel bei Festplatten eine Rolle spielt, oder der PCIe-Bus. Dieser stellt Anschlüsse für bis zu zehn Erweiterungskarten bereit.

Externe Schnittstellen führen dagegen aus dem Computer-Gehäuse heraus. Sie dienen als Übergang zu anderen Systemen oder Peripherie-Geräten wie einer Tastatur oder Maus. In der Regel wird die Verbindung mithilfe eines Steckers und einer Buchse realisiert. In dieser Kategorie existieren sowohl analoge als auch digitale Schnittstellen. Ein klassischer VGA-Anschluss stellt beispielsweise eine analoge Schnittstelle dar. Bei einem USB- oder HDMI-Anschluss handelt es sich dagegen um ein digitales Interface.

Softwareschnittstellen

Softwareschnittstellen realisieren den Übergang zwischen verschiedenen Programmen, was einen Datenaustausch ermöglicht. Mit Kommunikations- und Programmierschnittstellen gibt es auch hier zwei unterschiedliche Typen. Über Kommunikationsschnittstellen werden Informationen zwischen den beteiligten Systemkomponenten ausgetauscht. Daher sind sie auch als datenorientierte Schnittstellen bekannt.

Eine Programmierschnittstelle dient dagegen meist der Synchronisierung einzelner Systemteile. Dies ermöglicht es beispielsweise, Daten aus einer Textverarbeitungssoftware in eine Datenbankanwendung zu überführen. Derartige Programmierschnittstellen existieren mittlerweile für die verschiedensten Anwendungen. Oftmals wird in diesem Zusammenhang auch die englische Bezeichnung API verwendet. Die Abkürzung steht für "Application Programming Interface".

Benutzerschnittstellen

Eine Benutzerschnittstelle liegt dann vor, wenn ein Mensch mit einem Gerät oder einer Software interagiert. Auch die Bezeichnungen Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS), Human Machine Interface (HMI) sowie Man Machine Interface (MMI) sind gebräuchlich. Die Schnittstelle legt fest, auf welche Weise der Endbenutzer unmittelbar mit der Maschine kommunizieren kann, welche Handlungsanweisungen er dem Computer gibt und auf welche Art diese ausgeführt werden.

Benutzerschnittstellen finden überall dort Verwendung, wo es über ein auf einem Bildschirm dargestellten Menü zu Interaktionen zwischen Mensch und Computer kommt. Aus Usersicht ist es dabei stets das Ziel, eine spezifische Arbeitsaufgabe mittels des gewählten Systems zu erledigen. Als die ersten Computer auf den Markt kamen, war es beispielsweise lediglich mittels Kommandozeilen (Eingabe von Befehlen per Tastatur) möglich, mit dem Rechner zu kommunizieren. Mittlerweile gibt es eine Reihe weiterer computergestützter Benutzerschnittstellen. Beispiele sind etwa Sprachdialogsysteme (sprachbasierte Benutzerschnittstelle) oder berührungsempfindliche Touchscreens (natürliche Benutzerschnittstelle).

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