PC Werkstatt Ausgabe 2000- P3 pps

31 Die PC-Komponenten Bild 1.6: Die üblichen Buchsen für den Anschluss der Tastatur Da beide Anschlussvarianten in elektrischer Hinsicht identisch sind, kann eine PS/ 2-Tastatur mit Hilfe eines entsprechenden Adapters auch an einem 5-poligen DIN- Anschluss verwendet werden, was auch in umgekehrter Hinsicht gilt. Ein Adapter- kabel für die Verbindung der unterschiedlichen Anschlüsse ist in der folgenden Form ausgeführt: Bild 1.7: Ein Tastaturadapterkabel (PC/AT-PS/2) PS/2-Stecker Bedeutung Diodenkupplung (Mini DIN) (DIN-Buchse) Pin Signal Pin 1 Daten 2 2frei3 3 Ground 4 4+ 5V5 5 Takt 1 6frei- Shell Abschirmung Shell Tabelle 1.3: Die Belegung eines PS/2-DIN-Tastaturadapters Teil 1 · PC-Grundlagen 32 1.3.2 Funktionsweise und Controller Da die Übertragung der Daten von der Tastatur zum PC in einem seriellen Datenfor- mat erfolgt, sind eine Daten- und eine Taktleitung nötig. Die Spannung auf den beiden Leitungen entsprechen dem TTL-Pegel (0V, +5V), und die Spannungsversorgung für die Elektronik erfolgt vom PC aus über den Anschluss + 5V. Durch einen Impuls auf der Reset-Leitung wird der Controller in der Tastatur in seinen definierten An- fangszustand gesetzt, was während der Initialisierungsphase des Computers geschieht. Nicht in allen Tastaturen wird dieses Signal ausgewertet, bei den PS/2-Anschlüssen steht der Reset-Signalanschluss nicht zur Verfügung. In den heute üblichen Tasta- turen wird der Reset automatisch ausgeführt, nachdem die Versorgungsspannung anliegt. Es bedarf also keiner Aufforderung durch den PC, so dass die Reset-Leitung oft auch mit FREI gekennzeichnet ist. Wird eine Taste gedrückt, schließt ein Kontakt, der sich unter den Tasten befindet. Die Tasten sind in Reihen und Spalten – in einer Matrix – angeordnet, und wenn ein Kontakt schließt, wird eine Spalte mit einer Reihe verbunden. Die Auswertung der Tasteninformation wird in der Tastatur durch einen Mikrocontroller (8039, 8048 o.ä.) vorgenommen, der hieraus einen bestimmten Code generiert, den Tastatur- Scan-Code. Bild 1.8: In dieser Tastatur ist ein Mikrocontroller vom Typ 8039 eingebaut, der als Programm- speicher ein EPROM verwendet Ein Mikrocontroller ist nichts anderes als ein Mikroprozessor, der um einige Hard- ware-Elemente erweitert wurde, welche bei »normalen« Prozessoren extern ange- schlossen werden müssen. Dies sind beispielsweise der Speicher, ein Timer und Ein-/ Ausgabe-Ports. Das Programm der in den PCs und der Peripherie verwendeten Mikro- controller befindet sich oftmals mit auf dem Chip in einem maskenprogrammierten ROM. Das Programm ist also für einen bestimmten Zweck in das ROM »gebrannt« worden und kann nicht verändert werden. Wie es im Bild 1.8 erkennbar ist, verwen- det der Mikrocontroller 8039 in der vorliegenden Tastatur einen externen Programm- speicher – ein EPROM –, welcher mit einem Aufkleber versehen ist. In diesem Fall ist möglicherweise ein Firmware-Update der Tastatur möglich. 33 Die PC-Komponenten Firmware Als Firmware wird der Programmcode bezeichnet, der in einem externen Speicher- baustein abgelegt ist. Viele der handelsüblichen Tastaturen bieten an der Unterseite einen oder mehrere Schalter, die eine Umschaltung zwischen den verschiedenen Betriebsarten ermög- lichen. Sie werden als PC-Mode-, AT-Mode- oder MF2-Mode (Multifunktions-Mode) bezeichnet, wobei der letztere die heute übliche Betriebsart darstellt. Außerdem können derartige Schalter an der Tastatur auch für die Umschaltung zwischen verschiedenen Schnittstellen wie DIN, PS/2 und/oder USB zum Einsatz kommen, wenn die Tastatur hierfür entsprechend ausgelegt ist. Bild 1.9: An der Unterseite einer Tastatur können sich Schalter zur Einstellung der Betriebsart befinden Jede Taste hat genaugenommen zwei unterschiedliche Codes, einen, wenn sie ge- drückt wird, und einen zweiten, wenn sie wieder losgelassen wird. Der Scan-Code wird in einem Zwischenspeicher abgelegt, durch den Mikrocontroller weiterverar- beitet und daraufhin an den PC gesendet. Die Weiterverarbeitung des Scan-Codes erfolgt in einem traditionellen PC anders als in einem AT; daher unterscheiden sich die Codes auch voneinander. In einem PC gelangen die Signale an einen Portbaustein (PIO 8255), während ab einem AT hierfür ein spezieller Mikrocontroller (8042, AMIKEY o.ä.) zur Verfügung steht, der nicht nur den Empfang, sondern auch das Senden von Daten ermöglicht. So können beispielsweise die Wiederholrate und die Verzögerungszeit (Typematic Features) der Tasten verstellt werden, indem der AT-Tastaturcontroller ein entspre- chendes Datenwort an die Tastatur sendet. Der Selbsttest der Tastatur wird eben- falls durch das Senden eines bestimmten Datenwortes eingeleitet. Teil 1 · PC-Grundlagen 34 Der Mikrocontroller in der Tastatur führt verschiedene Funktionen aus. So erledigt er nicht nur die Tastenauswertung, sondern er führt durch Aufforderung des PC selbst- tätig einen Selbsttest der Tastatur aus. Diese Aufforderung erfolgt in der Initia- lisierungsphase (POST, Power On Self Test) des PC. Man erkennt dies am Aufleuchten der NUM-LOCK-, CAPS-LOCK- und SCROLL-LOCK-Leuchtdioden auf der Tastatur. Während des Tests wird auch festgestellt, ob die Tasten klemmen. Ungeduldige PC- Anwender, die die Initialisierungsphase nicht abwarten können und zu früh in die Tasten greifen, merken das durch die Fehlermeldung KEYBOARD ERROR PRESS F1- KEY. Für den Controller hat die Taste geklemmt, weil sie während der Überprüfung gedrückt war. Bild 1.10: Die SCAN-Codes für den PC-Mode (SET 1), den AT-Mode (SET 2) und den MF2-Mode (SET 3) in hexadezimaler Darstellung Zusammengefasst erledigt der Controller in der Tastatur die folgenden Aufgaben: > den Selbsttest > die Tastenauswahl 35 Die PC-Komponenten > die Zwischenspeicherung der Tastaturauswahlcodes > die Daten- und Takterzeugung für die serielle Verbindung zum PC > die Ausführung des Übertragungsprotokolls > die Einstellung der Verzögerungszeit und der Wiederholfrequenz für die Tasten- anschläge 1.3.3 Tastaturfehler lokalisieren und beseitigen Ist die PC-Tastatur nicht funktionsfähig oder nicht (richtig) angeschlossen, wird das BIOS des PC nach dem Einschalten eine Fehlermeldung wie Keyboard Error und/ oder auch ein akustisches Signal (Beep-Code) ausgeben. Bevor ein Fehler, der durch das BIOS gemeldet wird, nicht behoben ist, hat es keinen Sinn, Treibereinträge in den Betriebssystemen zu manipulieren, denn zunächst muss das BIOS die Tastatur akzeptiert und entsprechend initialisiert haben. Das Nichtfunktionieren einer PS/2-Tastatur kann darauf zurückzuführen sein, dass sie fälschlicherweise an der PS/2-Mausbuchse angeschlossen ist. Es kommt im Zusammenhang mit PS/2-Tastaturen immer wieder vor, dass die Tas- tatur fälschlicherweise an der PS/2-Mausanschlussbuchse, die mechanisch mit der für die PS/2-Tastatur identisch ist, angeschlossen wird. Bei einigen Mainboards spielt es keine Rolle, an welcher der beiden Buchsen die Tastatur bzw. die Maus angeschlossen ist, denn das BIOS sucht sich quasi selbst den passenden Anschluss, wie es beispielsweise bei einigen Mainboards (z.B. der Typ Marl) der Firma Intel gegeben ist. Allerdings kann man dies nicht verallgemeinern, denn andere Main- boards machen hier gleichwohl einen Unterschied, und die beiden Geräte werden daraufhin nicht vom BIOS gefunden. Man tut gut daran, die Anschlüsse deutlich zu beschriften, damit es erst gar nicht zu Verwechslungen kommen kann. Ein häufiger Tastaturfehler ist der, dass eine Taste verklemmt ist, was man in der Regel durch eine optische Kontrolle und das Ausprobieren einer jeden Taste leicht überprüfen kann. Eine Tastatur wird natürlich auch im Laufe der Zeit verschmutzen und es soll auch schon vorgekommen sein, dass eine Büroklammer oder sonstiges Büromaterial in die Tastatur gelangt sind und einen Kurzschluss oder das Blockieren einer Taste verursachen. Bei einem derartigen Verdacht sollte man die Tastatur (vor- sichtig) mit der schmalen Kante auf eine Tischkante klopfen, und möglicherweise fällt dabei der störende Schmutz heraus, womit der vermeintliche Fehler bereits be- hoben ist. Eine gründliche innere Reinigung einer Tastatur ist aber nur durch das Aufschrau- ben derselben möglich, wobei sich die Vorgehensweise hier bei den einzelnen Mo- dellen voneinander unterscheiden kann. Im einfachsten Fall werden vier Schrau- ben auf der Rückseite in den jeweiligen Ecken der Tastatur gelöst und die Abdeckung kann daraufhin einfach nach oben abgehoben werden. Nach dem Aufschrauben der Tastatur und dem nachfolgenden Umdrehen muss man jedoch Vorsicht walten lassen, denn insbesondere bei den sehr preisgünstigen Ta- staturen, bei denen die einzelnen Tasten nur durch die Abdeckung in Position gehalten werden, können die Tasten einfach herausfallen, und spätestens dann hat man ein Problem. Teil 1 · PC-Grundlagen 36 Bild 1.11: Im Laufe der Zeit sammelt sich in jeder Tastatur zumindest Staub an, der am besten mit einem Pinsel entfernt wird Das Vordringen an die Unterseite der Tasten, wo sich die einzelnen Kontakte befin- den, ist nicht immer einfach und manchmal auch gar nicht möglich. Die folgenden Bilder zeigen hierfür zwei Beispiele, bei denen es vom Aufwand her nicht lohnens- wert erscheint, die Tastatur weiter zu zerlegen. Auf jeden Fall kann bei Kontakt- schwierigkeiten noch mit einem speziellen Kontaktspray (z.B. Kontakt 60 der Fir- ma Kontakt Chemie), welches man von oben in die Taste hineinsprüht, versucht werden, eine Taste wieder gangbar zu machen. Bild 1.12: Diese Tastatur ist mit Nieten verschlossen und ein weiteres Öffnen daher nicht praktikabel 37 Die PC-Komponenten Bild 1.13: Allein mit einem Schraubendreher kommt man bei dieser Tastatur nicht weiter. Diese Laschen, von denen es typischerweise mindestens vier gibt, halten die Platine mit den Tasten. Zum weiteren Öffnen sind aber nicht die Laschen zu verbiegen oder dergleichen, sondern weitere Befestigungen zu lösen, damit die Platine daraufhin nach links gescho- ben werden kann Vorausgesetzt, dass die Tastatur richtig angeschlossen und der Mode- bzw. Schnitt- stellenschalter unter der Tastatur korrekt gesetzt ist, gibt es noch einige andere Gründe dafür, dass das BIOS die Tastatur nicht erkennt. Es könnte einer der beiden erwähnten Controller für die Tastatur defekt sein. Ein Controller befindet sich auf dem Mainboard (z.B. Intel 8042, Amikey) und der andere in der Tastatur, wenn man hier einmal die alten Tastaturen (PC/XT) unbe- rücksichtigt lässt. Bevor man weiter in die Fehlersuche einsteigt, ist es sicher das Einfachste, einmal probeweise eine andere Tastatur anzuschließen, um den Fehler leichter einkreisen zu können. Es kommt jedoch relativ selten vor, dass einer der Controller defekt ist. Ist der Controller in der Tastatur jedoch tatsächlich nicht in Ordnung, beschafft man sich am besten gleich eine neue Tastatur. Ein fehlerhafter Keyboard-Controller auf dem Mainboard ist ebenfalls äußerst ärgerlich, denn einzeln ist er nicht erhält- lich, was daher gleich ein neues Mainboard erfordert. Weitaus öfter als ein elektrischer Defekt ist eine Inkompatibilität zwischen dem Controller auf dem Mainboard und dem in der verwendeten Tastatur. Allerdings ist dies nur dann möglich, wenn nicht die ursprünglich für den PC vorgesehene Tasta- tur verwendet wird. Einige Markenhersteller (z.B. Compaq) gehen hier eigene Wege. In einigen Fällen kann ein BIOS-Update Abhilfe schaffen, denn dieses ist üblicher- weise auf den Tastatur-Controller auf dem Mainboard abgestimmt. Teil 1 · PC-Grundlagen 38 Nicht zu vergessen bei der Fehlersuche ist natürlich das Tastaturverbindungskabel, welches vielleicht durch unsachgemäße Behandlung einen Knick aufweist, wodurch die Verbindung beschädigt ist. Eventuell kann man dies feststellen, wenn man das Kabel etwas knetet und verdreht, während der PC bootet. Eine Kontrolle der An- schlüsse im Stecker, wenn er sich aufschrauben lässt, und in der Tastatur selbst wären die folgenden Schritte. Bild 1.14: Vielfach sind die einzelnen Leitungen des Tastaturkabels direkt auf der Platine fest- gelötet. Wenn – wie hier – als Zugentlastung lediglich ein Kabelbinder verwendet wird, können sich die Leitungen schon mal lösen. Dann hilft nur das Nachlöten mit einem Lötkolben Wenn das BIOS die Tastatur akzeptiert hat, kann eigentlich nur noch der Tastatur- treiber des Betriebssystems für ein Fehlverhalten der Tastatur in Frage kommen, worauf im vorhergehenden Kapitel bereits eingegangen wurde. Ein relativ häufiges Phänomen, welches im Zusammenhang mit Windows 9x auftritt, soll hier auch noch kurz behandelt werden. Beim Umschalten unter Windows 9x nach DOS kann es passieren, dass der englisch-amerikanische Zeichensatz aktiviert ist, während unter Windows 9x der deutsche gilt, wie es auch in Eigenschaften von Tastatur festgelegt ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Codepage nicht kor- rekt initialisiert worden ist. Beim Booten von Windows 95 wird dann möglicherweise kurzzeitig der Text Code- page nicht vorbereitet ausgegeben, was am besten zu erkennen ist, wenn die ESC- Taste beim Hochfahren betätigt wird, wodurch das Windows-95-Startlogo vom Bild- schirm verschwindet und der DOS-Bildschirm abgebildet wird. Bei der Aktivierung des »alten« DOS ([F4]-Taste, Dual Boot) gelten entsprechend die Festlegungen der (alten) DOS-Konfigurationsdateien, die unter Windows 95 die Extension .DOS füh- ren. 39 Die PC-Komponenten Für die länderspezifischen Festlegungen findet man in der CONFIG.SYS die beiden folgenden Einträge: DEVICE=C:\WINDOWS\COMMAND\DISPLAY.SYS CON (EGA,,1) COUNTRY=049,850,C:\WINDOWS\COMMAND\COUNTRY.SYS und in der AUTOEXEC.BAT: mode con Codepage prepare =((850) C:\windows\command\ ega.cpi) mode con Codepage select=850 keyb gr,, c:\windows\command\keyboard.sys Wenn diese Einträge nicht in der angegebenen Form vorhanden sind, kann es zu Problemen mit der Tastaturbelegung kommen. Bei einem Upgrade von einer DOS/ Windows-3.x-Konfiguration, bei der diese Einstellungen unter Umständen nicht in der kompletten Form vorhanden waren, werden diese jedoch genauso (fehlerhaft) übernommen. Entweder werden nun die fehlenden Einträge ersetzt oder – da sie ohnehin nur aus Kompatibilitätsgründen geführt werden – alle oben gezeigten Einträge bis auf den Keyboard-Eintrag (KEYB GR,, ) gelöscht, was zudem noch für eine Speicherersparnis von ca. 10 Kbyte sorgt. Windows 9x wird danach auch im DOS-Mode mit dem deutschen Tastaturlayout arbeiten. 1.3.4 Pflege der Tastatur und der PC-Oberflächen Um einigen Problemen von vornherein aus dem Weg zu gehen, sollte man die Tasta- tur von Zeit zu Zeit durch Reinigen etwas pflegen, was ebenfalls für die Maus und den Monitor sowie alle weiteren Geräte gilt, die ständig berührt werden. Schmutz sieht nicht nur schlecht aus, sondern beeinträchtigt das einwandfreie Funktionie- ren der Tastatur sowie der Maus und die Darstellung auf dem Monitor. Für die Reinigung der Plastik-, Metall- und Glasoberflächen eines PC werden ver- schiedene Spezialflüssigkeiten und Reinigungskits mit Reinigungsstäbchen und Ähn- lichem angeboten. Sie sind manchmal recht teuer und zeigen auch nicht immer den gewünschten Erfolg. Man kann sich jedoch selbst eine Reinigungsflüssigkeit anmischen, die sich für alle Plastikoberflächen und auch den Bildschirm gut eignet und zudem sehr preiswert ist. Eine wirksame und kostengünstige Reinigungsflüssigkeit für alle PC-Oberflächen kann man sich nach dem folgenden Rezept leicht selbst anfertigen. Rezept für die Reinigungsflüssigkeit, ca. 100 ml > 50 ml Wasser > 50 ml Alkohol, Spiritus oder besser noch Isopropanol (riecht nicht so streng) > 1 bis 2 Tropfen übliches Spülmittel als Tenside-Zusatz (die Mischung darf nicht schäumen) Teil 1 · PC-Grundlagen 40 Reinigungshilfsmittel: > Reinigungsflüssigkeit, wie oben angegeben > Ein fusselfreier Lappen > Eine Pump-Sprühflasche, wie sie für Deos verwendet wird, in die man die Reinigungsflüssigkeit hineinfüllt > Watte- (z.B. Q-Tips) oder besser noch Schaumstoffstäbchen zur Reinigung der Tastatur und schlecht zugänglicher Ecken und Kanten 1.4 Die Maus Neben der Tastatur ist die Maus das zweitwichtigste Eingabemedium und für grafi- sche Benutzeroberflächen geradezu unentbehrlich. Für die PCs wurde sie erst recht spät entdeckt, wohingegen sie beim Apple Macintosh bereits seit dem Jahre 1984 standardmäßig verwendet wird, denn der verfügte schon zu dieser Zeit über eine grafische Benutzeroberfläche. Die erste verbreitete Maus in der PC-Welt war die Microsoft-Maus. Heutzutage gibt es sie von zahlreichen Herstellern in vielen For- men und Farben. Bild 1.15: Verschiedene Ausführungen von gebräuchlichen Maustypen, wobei die meisten Anwen- dungen gar keinen Gebrauch von einer mittleren Maustaste machen In letzter Zeit sind insbesondere die Wheel-Mäuse sehr beliebt, die über ein oder auch zwei kleine Rädchen (Tastenräder) verfügen, welche ein schnelles Scrollen in vertikaler und horizontaler (bei zwei Rädern) Richtung oder auch Zoomen ermög- lichen, was sich bei Windows-Office-Anwendungen oder auch beim Internet-Explo- rer als sehr hilfreich erweist. [...]... keine serielle Schnittstelle des PC verwendet, sondern über eine spezielle PC- Einsteckkarte angeschlossen wird Auf einigen (älteren) Grafikkarten der Firma ATI und auch anderen Karten findet sich ein entsprechender Busmausanschluss, wobei hier durchaus verschiedene Kontaktbelegungen üblich sind und daher von keinem allgemein gültigen Standard ausgegangen werden kann 42 ○ Die PC- Komponenten ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○... gelieferten Impulse werden von der internen Elektronik in serielle Daten umgewandelt und auf eine serielle Schnittstelle des PC geleitet Entsprechendes gilt für die Impulse der möglicherweise vorhandenen Drehräder, und die Impulse der Schalter werden ebenfalls mit in den Datenstrom zum PC integriert, woraufhin die angewählte Funktion des Programms ausgeführt wird Da in der Maus Lichtschranken verwendet werden,... Funktion maßgeblich voneinander 43 ○ Teil 1 · PC- Grundlagen Die Maus ist im eigentlichen Sinne jedoch auch kein RS232-Gerät, sondern verwendet die Signale dieser Schnittstelle auf eine spezielle Art und Weise, was erst mit Hilfe eines dazu passenden Maustreibers realisiert werden kann Bild 1.18: Die Verwendung der RS232-Signale von einer seriellen Maus Beim Booten des PC wird über die Verbindung DSR-DTR üblicherweise... maximal drei Tasten schalten jeweils zwischen 5V- und Massepotential, was dem Zustand Taste nicht gedrückt bzw Taste gedrückt entspricht Diese Tasteninformation wird mit in den Datenstrom zum PC eingebettet und auf der PC- Seite vom Softwaretreiber ausgewertet 1.4.3 Maus-Softwaretreiber Für die Verwendung einer Maus ist generell ein Treiberprogramm zu laden, welches die seriellen Daten der Maus, die wiederum... an der RS232-Schnittstelle oder am PS/2-Port – keine automatische Unterstützung durch das PC- BIOS gegeben Der Software-Treiber ist oft als MOUSE.COM (speicherresidente Version) und MOUSE.SYS oder mit einer ähnlichen Bezeichnung (z.B GMOUSE für Genius Mouse) auf der der Maus beiliegenden Diskette vorhanden 44 Die PC- Komponenten Es ist immer nur einer von diesen beiden Treibern nötig, der entweder in die... einer relativ kleinen Fläche benutzen, im Gegensatz zu Digitalisiertabletts, bei denen die Position des Eingabegerätes auf dem Tablett auch einer bestimmten Position auf dem Bildschirm entspricht 41 1 · PC- Grundlagen Teil Bild 1.17: Eine geöffnete Maus (ohne die Kugel), bei der die beiden Scheiben, die sich jeweils innerhalb einer Lichtschranke bewegen, zu erkennen sind Eine Maus verlangt eine regelmäßige...Die PC- Komponenten Bild 1.16: Eine typische Wheel-Mouse mit zwei Drehrädern und PS/2-Anschluss, die per Adapter auch an der RS232-Schnittstelle verwendet werden kann 1.4.1 Zur Funktion einer Maus Das Prinzip... beiden PS/2Buchsen die Maus angeschlossen wird, was aber vom jeweiligen Mainboard-Typ abhängig ist Der PS/2-Mausport ist üblicherweise direkt auf dem Mainboard integriert (ATX-Standard) und das BIOS des PC ist in der Lage, selbständig festzustellen, ob sich am jeweiligen Anschluss die Tastatur oder die Maus befindet, und sie initialisiert die beiden Geräte während des Boots entsprechend ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ . daraufhin an den PC gesendet. Die Weiterverarbeitung des Scan-Codes erfolgt in einem traditionellen PC anders als in einem AT; daher unterscheiden sich die Codes auch voneinander. In einem PC gelangen. ange- schlossen werden müssen. Dies sind beispielsweise der Speicher, ein Timer und Ein-/ Ausgabe- Ports. Das Programm der in den PCs und der Peripherie verwendeten Mikro- controller befindet sich oftmals mit. Belegung eines PS/2-DIN-Tastaturadapters Teil 1 · PC- Grundlagen 32 1.3.2 Funktionsweise und Controller Da die Übertragung der Daten von der Tastatur zum PC in einem seriellen Datenfor- mat erfolgt,