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Kolumne: The Good Parts

Kolumne: The Good Parts


JavaScript wird in vielen unterschiedlichen Gebieten eingesetzt – und doch findet es meist nur im Browser- oder Serverbereich wirkliche Beachtung. Heute möchte ich mich einer Sparte widmen, die häufig unterschätzt wird: der Hardwareprogrammierung mit JavaScript. Keine Sorge, ich werde nicht in die Welt der Transistoren und Widerstände eintauchen, sondern als Ausgangspunkt ein fertiges Stück Hardware nehmen und beschreiben, wie uns JavaScript – in diesem Fall Node.js [1] – dabei unterstützt, mit eben jener Hardware zu kommunizieren.

Ein intelligentes Licht

Als Hardwarebasis für unser Experiment habe ich das L8 [2] auserkoren. Hierbei handelt es sich um eine Matrix aus 8 x 8 LEDs, welche in beliebiger Farbe und Intensität leuchten können. Hierdurch lassen sich kleine Bilder oder Animationen anzeigen, um z. B. auf Ereignisse hinzuweisen. Entstanden ist das L8 durch eine Kickstarter-Kampagne. Aktuell wird die dritte Serie produziert und kann bald vorbestellt werden.

Warum habe ich mir gerade dieses Spielzeug für unser Experiment ausgesucht? Zum einen mag ich die Idee des L8 sehr, zum anderen bietet das L8 eine serielle Schnittstelle, die sowohl über USB als auch über Bluetooth angesprochen werden kann. Dies erleichtert uns die Arbeit beim Umgang mit dieser Hardware, da bereits ein Protokoll (wenn auch ein sehr hardwarenahes) vorhanden ist.

Ausflug: serielle Schnittstellen

Eine häufig eingesetzte Technik zur Kommunikation mit Hardware ist die serielle Datenübertragung. Hierbei werden einzelne Bits der Kommunikation seriell, also hintereinander, übertragen. Im Gegensatz hierzu existieren noch parallele Verbindungen, welche gleichzeitig mehrere Bits übertragen. Bekannte Vertreter von seriellen Schnittstellen sind unter anderem USB, SATA, PCI-Express, FireWire und PS/2. Die meisten Personen assoziieren mit einer seriellen Schnittstelle als Erstes den 9-poligen COM-Port eines PCs, der den RS-232-Standard [3] umsetzt. Auch heute wird dieser Port durchaus noch in Industrieanlagen und in der Robotertechnik eingesetzt. Letztlich ist die eigentliche Übertragungstechnik auch nicht so wichtig, sondern das Protokoll, welches gesprochen wird. Die meisten der damaligen RS-232-Schnittstellen setzten sog. UART-Schaltungen (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) [4] ein, welche sich um die Durchführung der Übertragung kümmerten. Diese bestimmten also, wie genau der gesendete Datenstrom auszusehen hatte. Üblicherweise bestand ein Datenpaket aus einem Startbit, fünf bis ne...

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