Pinout: Definition, Verwendung, Beispiele

In der Elektronik ist eine Pinout oder Pinbelegung (manchmal auch „Pin-Out“ geschrieben) ein Querverweis zwischen den Kontakten oder Pins eines elektrischen Steckverbinders oder elektronischen Bauteils und deren Funktionen. Der ESP32 ist ein leistungsstarker Mikrocontroller und SoC (System-on-a-Chip), der von Espressif Systems entwickelt wurde.

Definition Verwendung Beispiele

Definition

Das Pinout ist die Zuordnung und die Funktionen der einzelnen Pins eines elektronischen Geräts oder Moduls. „Pinout“ ersetzt dabei den Begriff "basing diagram", der die Standardterminologie der Hersteller von Vakuumröhren und der RMA darstellte. Die RMA begann 1934 mit der Standardisierung und sammelte und korrelierte Rohrdaten für die Registrierung bei der späteren EIA . Der EIA (Electronic Industries Alliance) sind mittlerweile viele Sektoren unterstellt und sie legt sogenannte EIA-Standards fest , in denen alle registrierten Pinbelegungen und registrierten Buchsen zu finden sind.

Zweck

Wozu dient ein Pin-Out?

Damit Steckverbinder austauschbar sind, müssen die Funktionen von Kontakten in elektrischen Steckverbindern spezifiziert werden, unabhängig davon, ob sie leistungs- oder signaltechnisch sind. Jeder Steckerkontakt muss mit dem Kontakt am anderen Stecker mit derselben Funktion zusammenpassen. Wenn Kontakte mit unterschiedlichen Funktionen Kontakt aufnehmen dürfen, kann die Verbindung fehlschlagen und es kann zu Schäden kommen. Daher sind Pinbelegungen eine wichtige Referenz beim Bau und Test von Steckverbindern, Kabeln und Adaptern.

Bei elektronischen Bauteilen wie dem Mikrocontroller-Chip ESP8266 liefert ein Pinout die Informationen, welchen Output die Ausgänge (Pins) liefern. Umgekehrt stellt ein Pinout auch dar, welche Art von Signal an bestimmten Eingängen (Pins) angelegt werden sollte, um bestimmte Wirkungen im Mikrocontroller-Chip zu erzielen.

Beispiel-Anwendung für ein Pinout: das Verdrahtungsschema eines Steckverbinders

Angenommen, man hat bestimmte Drähte innerhalb eines Kabels (z. B. die farbigen Ethernet-Kabeldrähte in ANSI/TIA-568 T568A ). In diesem Fall definiert die Reihenfolge, in der verschiedenfarbige Drähte an die Stifte eines elektrischen Steckverbinders angeschlossen werden , das Verdrahtungsschema.

In jedem mehrpoligen Steckverbinder gibt es mehrere Möglichkeiten, Drähte den Stiften zuzuordnen, sodass verschiedene Konfigurationen erstellt werden können, die oberflächlich betrachtet identisch aussehen, aber unterschiedlich funktionieren.

Pinbelegungen definieren diese Konfigurationen. Viele Steckverbinder verfügen über mehrere Standard-Pinbelegungen, die für verschiedene Hersteller oder Anwendungen verwendet werden.

Pinout-Terminologie

Während sich das Wort „Pin“ unter anderem auf elektrische Kontakte insbesondere des männlichen Geschlechts bezieht, deutet seine Verwendung in der Pinbelegung nicht auf das Geschlecht hin: Der Kontakt-zu-Funktions-Querverweis für einen Steckverbinder, der nur weibliche Buchsenkontakte hat, wird ebenfalls Pinbelegung genannt .

Darstellung

Ein Pinout kann typischerweise als Tabelle oder Diagramm angezeigt werden. Es muss jedoch klargestellt werden, wie das Diagramm angezeigt wird, und angeben, ob es die Rückseite des Chips oder Steckverbinders (wo die Drähte befestigt sind) oder die „Kontaktfläche“ des Chips oder Steckverbinders zeigt. Öffentlich einsehbare Pinouts, die besonders dann wichtig sind, wenn verschiedene Hersteller ihre Produkte mithilfe offener Standards miteinander verbinden möchten, werden normalerweise vom Chip-, Steckverbinder- oder Gerätehersteller bereitgestellt. Einige Pinbelegungen werden jedoch von Drittanbietern bereitgestellt, da manche Hersteller nachlässig sind und einige Anschlüsse nicht genau dokumentieren.

Bei der Reparatur elektronischer Geräte verwendet ein Elektroniker elektronische Testgeräte, um jede Komponente auf einer Leiterplatte zu „befestigen“. Der Techniker prüft nacheinander jeden Pin der Komponente und vergleicht das erwartete Signal an jedem Pin mit dem tatsächlichen Signal an diesem Pin.

Pinout-Beispiele

Beispiel #1: Pinout eines USB-Anschlusses

Diese Infografik zeigt als Beispiel den Pinout für einen USB-Anschluss. Dieser Pinout eines USB-Anschlusses beschreibt die Zuordnung der einzelnen Pins des Anschlusses. Ein typischer USB-Anschluss hat vier Pins: VCC (Stromversorgung), D+ und D- (Datenleitungen) sowie GND (Masse).

Infografik: Pinout eines USB-Anschlusses

Beispiel #2: Pinout eines PS/2-Anschlusses

Der PS/2-Anschluss ist ein älterer Standard für die Verbindung von Tastaturen und Mäusen mit Computern. Sein vollständiger Pinout umfasst in der Regel sechs Pins, wobei vier für die Datenübertragung und zwei für die Stromversorgung verwendet werden. Die Pinbelegung ist wie folgt:

Infografik_ Pinout eines PS/2-Anschlusses

Tabelle

PS/2 Pinout
PIN-Beschriftung	Bezeichnung	Beschreibung
1	DATA (Data)	Datenleitung für die Übertragung von Tastatur- oder Mausdaten.
2	NC (Not Connected)	Ein nicht verbundener Pin, der oft frei bleibt.
3	GND (Ground)	Masse bzw. Erdung.
4	VCC (Power)	Positive Stromversorgung (typischerweise +5V).
5	CLK (Clock)	Taktleitung für die Synchronisation der Datenübertragung.
6	Shield (optional)	Ein optionales Abschirmungs-Pin für bessere EMV-Eigenschaften.