Jumper (Elektrotechnik)

Jumper

Jumper sind kleine Steckbrücken, die als eine Form von Kurzschlusssteckern auf die Kontakte von Stiftleisten gesteckt werden. Dadurch werden die Pins, auf die diese Jumper gesteckt werden, elektrisch miteinander verbunden („gebrückt“). Jumper dienen in der Digitaltechnik und Elektronik dazu, bestimmte Voreinstellungen oder Funktionen von Komponenten festzulegen wie zum Beispiel die SCSI-ID einer Festplatte oder einen Ein-/Aus-Zustand. Das Konfigurieren mit Jumpern wird im Fachjargon als Jumpern bezeichnet.

Aufbau

Ein Jumper besteht normalerweise aus einem kleinen, leicht gebogenen Blättchen aus Federstahl, das die zu überbrückenden Kontakte (Pins) direkt verbindet. Zum Aufbau des notwendigen Federdrucks, zum Schutz gegen Kurzschlüsse mit Nachbarkontakten und wegen der besseren Handhabbarkeit sind die Metallbrücken mit einem Gehäuse aus Kunststoff versehen. Der Jumper wird auf zwei benachbarte Pins gesteckt, wodurch über die Feder ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Die Stifte und Federn sind zur Minimierung des Übergangswiderstandes und zur Vermeidung von Korrosion meist vergoldet.

Die gleiche Funktion wie Jumper können auch DIP-Schalter erfüllen. Jumper sind jedoch wesentlich preisgünstiger, zuverlässiger und nehmen weniger Platz in Anspruch. Diesen Vorteilen steht jedoch eine – in der geringen Größe der Jumper begründete – umständlichere Handhabung gegenüber.

Jumper werden in unterschiedlichen Größen gefertigt, passend zum Rastermaß und der Stiftstärke der verwendeten Stiftleisten. Gängige Rastermaße sind 2,54 mm, 2 mm sowie 1,27 mm.

Funktion

Roter Jumper auf einer Platine

Jumper dienen der Konfiguration einer elektronischen Baugruppe oder der Einstellung von Betriebsparametern, sofern diese Festlegungen selten oder sogar nur einmalig bei Inbetriebnahme vorgenommen werden. In der Regel werden hierzu über die Jumper Masse-Verbindungen hergestellt. Zusammen mit einem Pull-up-Widerstand wird auf diese Weise eine einem Bit entsprechende Information zur Verfügung gestellt.

So erfolgt die Festlegung der ID-Nummern bei den SCSI-Laufwerken durch eine Kombination aus drei oder vier Jumpern, die zusammen die drei oder vier Bits der ID-Nummer bilden. Bei Parallel-ATA-Festplatten dient die Jumperung zur Bestimmung der ATA-Device-Nummer (0 für Master bzw. 1 für Slave), welche festlegt, ob es sich um das erste oder zweite Laufwerk am entsprechenden ATA/ATAPI-Bus handelt.

Varianten

Lötjumper

Lötjumper werden nicht per Steckbrücke, sondern mit einer ausreichenden Menge Lot verbunden. Mit Lötkolben und Entlötpumpe ist diese Verbindung genauso einfach wieder trennbar. Lötjumper sind weniger flexible Konfigurationsmittel und werden typischerweise seltener geändert als Steckjumper.^[1] Wenn man statt einer reinen Lötzinnbrücke kurze eingelötete Drahtstücke oder Drahtbrücken verwendet, spricht man auch von Strapping.

Je nach Grundeinstellung ist zwischen den Lötpads bereits eine Leiterbahn zur initialen Verbindung vorhanden. Diese muss für eine gewünschte Unterbrechung mit einem scharfen Gegenstand – z. B. einem Cutter – getrennt werden.

Umschalter

Mit einem Jumper kann auch ein Umschalter realisiert werden. Dazu müssen die Stiftleisten über drei Kontaktstifte verfügen. Der Umschaltkontakt ist der mittlere Kontaktstift. Durch den Jumper wird er wahlweise mit dem rechten oder dem linken verbunden. Solche Leisten haben gegenüber den zweipoligen Exemplaren den Vorteil, dass sie anstelle von zwei gleich drei Zustände annehmen können (nicht gesteckt, 1/2 gesteckt, 2/3 gesteckt).

Undokumentierte Jumpereinstellungen

Jumper in verschiedenen Farben

Hersteller von Hardware dokumentieren im Allgemeinen alle möglichen oder sinnvollen Kombinationen von gesetzten und ungesetzten Jumpern. Es gibt allerdings eine Reihe von Fällen, wo zum Fertigungszeitpunkt zwar bestimmte Funktionen in der Hardware implementiert wurden, diese jedoch durch (nicht gesetzte) Jumper deaktiviert und auch nicht in die Dokumentation aufgenommen wurden. Mögliche Gründe können sein:

• Funktionen werden nur fabrikintern zur Fertigung benötigt
• Unvollkommenheiten der zusätzlichen Features
• Marketingaspekte: Das gleiche Produkt kann in zwei Varianten zu unterschiedlichen Preisen verkauft werden, ist aber durch höhere Fertigungszahlen insgesamt trotzdem günstiger als zwei tatsächlich unterschiedliche Produktvarianten
• Erweiterte Funktionen können von den übrigen Komponenten zum Zeitpunkt der Auslieferung nicht genutzt werden
• Der Jumper dient lediglich zu Servicezwecken und ist für den Besitzer des Produkts nicht von Bedeutung beziehungsweise nicht zu dessen Benutzung vorgesehen

Findige und experimentierfreudige User finden immer wieder undokumentierte Jumpereinstellungen und veröffentlichen diese im Internet. Am häufigsten ist das bei Hauptplatinen der Fall, aber auch bei CD-ROM-Laufwerken oder Host-Bus-Adaptern finden sich entsprechende Beispiele. Bei Mainboards handelt es sich zumeist um Spannungswerte für die CPU oder um Einstellungen, welche die Taktfrequenz beeinflussen.

Weblinks

 Commons: Jumper – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

1. ↑ Lötjumper in der Commodore-Floppy VC 1541