Front-USB am ASRock P4VM900-SATA2 repariert – falsche Pinbelegung war das Problem

Bei einem Retro-PC sind es manchmal nicht die großen Defekte, die einen beschäftigen, sondern irgendein unscheinbarer Stecker, der eigentlich nur das tun soll, was er seit Jahren tut.
In meinem Fall ging es um die Front-USB-Anschlüsse eines Gehäuses und ein ASRock P4VM900-SATA2.
Eigentlich eine einfache Sache:
Front-USB-Stecker auf den internen USB-Header des Mainboards stecken und fertig.
Nur startete der Rechner danach überhaupt nicht mehr.
Keine Lüfter.
Keine erkennbare Reaktion.
Einfach tot.
Stecker wieder abgezogen – und der PC lief sofort wieder ganz normal.
Damit war ziemlich schnell klar: Irgendetwas an der Verbindung zum internen USB-Anschluss passte nicht.
Der betroffene Anschluss: USB67
Auf dem ASRock P4VM900-SATA2 gibt es interne USB-2.0-Anschlüsse für die Frontanschlüsse eines PC-Gehäuses.
Betroffen war bei mir der blaue Header:
USB67
Dabei handelt es sich um einen klassischen internen USB-2.0-Anschluss mit zwei USB-Kanälen.
Solche Anschlüsse besitzen normalerweise eine 2x5-Anordnung, wobei eine Position fehlt beziehungsweise zur Orientierung dient.
Genau diese mechanische Orientierung ist eigentlich wichtig.
Mein Gehäusestecker machte es allerdings etwas komplizierter.
Der Front-USB-Stecker hatte keine vernünftige Verpolungssicherung
Der vorhandene Stecker des Gehäuses besaß zehn offene Kontaktpositionen.
Das Problem:
Es gab keine mechanische Aussparung, die verhindert hätte, dass der Stecker falsch beziehungsweise auf einem anders belegten Header landet.
Solche alten Gehäusestecker sind bei Retro-Hardware gar nicht so ungewöhnlich.
Gerade in der Übergangszeit, bevor sich viele interne Anschlüsse stärker standardisiert hatten, findet man immer wieder eigene Steckerbelegungen oder einzelne Leitungen.
Und solange man nur auf die Form des Steckers schaut, sieht zunächst alles völlig normal aus.
Der PC reagierte überhaupt nicht mehr
Das Fehlerbild war ziemlich eindeutig.
Sobald der Front-USB-Stecker auf USB67 saß und ich den Rechner einschalten wollte, passierte nichts.
Nicht:
„Windows erkennt USB nicht.“
Nicht:
„USB-Gerät funktioniert nicht.“
Sondern wirklich:
Der Rechner startete überhaupt nicht.
Nachdem ich die Verbindung wieder getrennt hatte, ließ er sich sofort wieder einschalten.
Damit lag der Verdacht nahe, dass über den Front-USB-Stecker eine falsche Verbindung hergestellt wurde und dadurch beispielsweise die Schutzschaltung des Netzteils ansprach.
Ob tatsächlich ein klassischer Kurzschluss vorlag, habe ich nicht messtechnisch nachgewiesen.
Das Verhalten passt aber sehr gut zu einer fehlerhaften Strombelegung.
Der entscheidende Hinweis waren die roten Kabel
Also habe ich mir die einzelnen Leitungen des Front-USB-Anschlusses genauer angesehen.
Bei USB 2.0 findet man typischerweise vier wichtige Leitungen pro Anschluss:
| Kabelfarbe | USB-Funktion | Bedeutung |
|---|---|---|
| Rot | VCC / +5 V | Stromversorgung |
| Weiß | D− | Datenleitung Minus |
| Türkis / Blau | D+ | Datenleitung Plus |
| Schwarz | GND | Masse |
Zusätzlich gab es bei meinem Kabel noch eine graue Leitung.
Diese dürfte vermutlich zur Abschirmung gehören.
Genau nachgemessen habe ich das allerdings nicht, deshalb möchte ich sie nicht mit absoluter Sicherheit als Shield-Leitung bezeichnen.
Die beiden roten Leitungen lagen an der falschen Stelle
Beim genaueren Hinsehen fiel ein entscheidendes Detail auf.
Die beiden roten +5-Volt-Leitungen lagen am ursprünglichen Gehäusestecker diagonal gegenüber.
Das passte nicht zur Belegung des USB-Headers auf dem ASRock-Mainboard.
Dort befinden sich die beiden Versorgungspins für die beiden USB-Ports auf derselben Seite beziehungsweise am gleichen Ende des Headers.
Damit war ziemlich klar:
Stecker und Mainboard verwendeten offenbar nicht dieselbe Pinbelegung.
Die Form des Steckers passte zwar grundsätzlich auf den Anschluss.
Elektrisch passte die Belegung aber nicht.
Und genau das ist bei alten PC-Komponenten die gefährliche Kombination.
Ein passender Stecker bedeutet nicht automatisch eine passende Belegung
Das ist eigentlich die wichtigste Erkenntnis aus der Geschichte.
Nur weil ein interner Stecker mechanisch auf einen Mainboard-Anschluss passt, bedeutet das noch lange nicht, dass:
VCC, D−, D+ und GND
auch tatsächlich an den richtigen Pins ankommen.
Bei aktuellen Gehäusen und Mainboards ist das normalerweise sauber standardisiert und mechanisch codiert.
Bei älterer Hardware würde ich mich darauf aber nicht blind verlassen.
Vor allem dann nicht, wenn:
der Stecker alle zehn Positionen offen hat
kein Pin blockiert ist
einzelne Kabel ungewöhnlich angeordnet sind
das Gehäuse deutlich älter ist
die Frontanschlüsse möglicherweise für ein anderes Mainboard gedacht waren
Dann lohnt sich ein Blick ins Handbuch.
Also habe ich die Leitungen neu zugeordnet
Statt den ursprünglichen Front-USB-Stecker weiterhin direkt zu verwenden, habe ich die Verkabelung entsprechend der Pinbelegung des Mainboards neu hergestellt.
Die vier notwendigen USB-Leitungen wurden passend zum USB67-Header verbunden:
Rot → +5 V
Weiß → D−
Türkis/Blau → D+
Schwarz → GND
Die graue Leitung habe ich zunächst nicht angeschlossen.
Anschließend kam der Moment, an dem man bei alter Hardware automatisch ein bisschen genauer auf den Einschaltknopf schaut.
Diesmal startete der Rechner.
Und der Front-USB-Anschluss funktioniert
Nach der neuen Verkabelung verhielt sich der PC wieder völlig normal.
Noch besser:
Auch der Front-USB-Anschluss funktioniert jetzt einwandfrei.
Damit hat sich die angenommene Zuordnung der vier eigentlichen USB-Leitungen praktisch bestätigt.
Der Fehler lag also sehr wahrscheinlich tatsächlich an der ursprünglichen Pinbelegung des Gehäusesteckers.
Ein neues Mainboard war nicht notwendig.
Ein neues Front-USB-Modul ebenfalls nicht.
Am Ende musste lediglich die Verkabelung richtig zum Mainboard passen.
Die graue Leitung wird offenbar nicht benötigt
Offen blieb zunächst nur die zusätzliche graue Leitung.
Da beide USB-Funktionen auch ohne diese Leitung funktionieren, wird sie für den eigentlichen USB-Betrieb offensichtlich nicht benötigt.
Meine Vermutung bleibt:
Es handelt sich um eine Leitung für die Abschirmung.
Das wäre bei einem Front-USB-Kabel durchaus plausibel.
Ohne eine Durchgangsmessung möchte ich das allerdings nicht als gesicherte Tatsache darstellen.
Für die Funktion der USB-Ports war sie in meinem Fall jedenfalls nicht erforderlich.
Warum funktioniert USB überhaupt ohne separate Abschirmungsleitung?
Die eigentliche USB-Kommunikation benötigt im Wesentlichen:
Versorgungsspannung
Masse
D+
D−
Eine zusätzliche Kabelabschirmung kann dabei helfen, elektromagnetische Störungen zu reduzieren.
Sie ist aber nicht dasselbe wie die eigentliche Masseleitung des USB-Anschlusses.
Deshalb ist es durchaus plausibel, dass ein Front-USB-Port auch ohne separat angeschlossene Shield-Leitung funktioniert.
Gerade bei längeren Leitungen oder störungsanfälligen Umgebungen kann eine vernünftige Abschirmung trotzdem sinnvoll sein.
Die neue Verbindung sollte mechanisch sicher sein
Nach so einer Reparatur würde ich die Verbindung nicht einfach lose im Gehäuse hängen lassen.
Gerade einzelne Dupont-artige Stecker oder neu angeordnete Leitungen können sich leichter verschieben als ein sauber codierter USB-Blockstecker.
Deshalb ist wichtig, dass:
die Kontakte fest sitzen
kein Stecker seitlich verrutschen kann
keine offenen Kontakte andere Pins berühren
die Leitungen nicht unter mechanischer Spannung stehen
Denn aus einer erfolgreichen Reparatur möchte ich ungern beim nächsten Transport wieder einen Kurzschlusskandidaten machen.
Beide Front-USB-Buchsen einzeln testen
Wenn ein Frontpanel zwei USB-Anschlüsse besitzt, würde ich außerdem beide Buchsen getrennt ausprobieren.
Denn jeder Anschluss verwendet sein eigenes Leitungspaar.
Nur weil USB-Port Nummer eins funktioniert, muss die zweite Leitung nicht automatisch ebenfalls korrekt sein.
Bei mir funktioniert der Frontanschluss nach der Neuverkabelung normal.
Trotzdem ist ein einzelner Test beider Ports mit einem unkomplizierten USB-Gerät die bessere Variante.
Einen besonders wertvollen USB-Stick würde ich dafür vielleicht nicht als Erstes nehmen.
Retro-Hardware darf gerne spannend sein.
Aber nicht unnötig spannend.
Keine neue Hardware notwendig
Am Ende war die Reparatur erfreulich einfach.
Ich musste weder:
das Mainboard ersetzen
das Gehäuse umbauen
einen USB-Controller nachrüsten
noch ein neues Frontpanel kaufen
Die vorhandenen Komponenten funktionieren.
Sie mussten nur elektrisch richtig miteinander verbunden werden.
Gerade bei einem Retro-PC finde ich solche Reparaturen besonders befriedigend.
Nicht sofort etwas ersetzen, sondern erst einmal verstehen, warum es nicht funktioniert.
Was ich aus der Reparatur mitnehme
Bei älteren internen USB-Anschlüssen würde ich künftig grundsätzlich zunächst die Pinbelegung kontrollieren.
Vor allem dann, wenn ein Stecker keine eindeutige mechanische Codierung besitzt.
Das dauert vielleicht zwei Minuten länger.
Ist aber deutlich angenehmer als ein Rechner, der nach dem Anschließen plötzlich überhaupt keinen Mucks mehr macht.
Die wichtigsten Punkte sind:
Mainboard-Handbuch prüfen.
Kabelfarben nicht vollkommen blind vertrauen.
+5 V und GND besonders sorgfältig kontrollieren.
D+ und D− korrekt zuordnen.
Unbekannte Zusatzleitungen nicht einfach irgendwo anschließen.
Nach der Reparatur die Steckverbindung gegen Verrutschen sichern.
Gerade +5 V auf dem falschen Pin kann deutlich unangenehmere Folgen haben als lediglich einen nicht funktionierenden USB-Port.
Fazit
Der Front-USB-Anschluss meines Retro-PCs mit ASRock P4VM900-SATA2 funktioniert wieder.
Das ursprüngliche Fehlerbild war zunächst ziemlich drastisch:
Sobald der Front-USB-Stecker mit dem internen USB67-Header verbunden war, ließ sich der Rechner überhaupt nicht mehr einschalten.
Ohne den Stecker startete er dagegen normal.
Bei der Kontrolle der Verkabelung zeigte sich, dass die Anordnung der Leitungen am ursprünglichen Gehäusestecker offenbar nicht zur USB-Pinbelegung des Mainboards passte.
Besonders auffällig waren die beiden roten +5-Volt-Leitungen, die am Stecker anders angeordnet waren als am Mainboard-Header.
Nach der manuellen Neuverkabelung von:
+5 V
D−
D+
GND
funktionieren Rechner und Front-USB wieder einwandfrei.
Die zusätzliche graue Leitung blieb unbeschaltet und wird für den eigentlichen USB-Betrieb offenbar nicht benötigt. Ob es sich tatsächlich um die Kabelabschirmung handelt, müsste allerdings noch messtechnisch überprüft werden.
Am Ende also wieder einmal eine typische Retro-PC-Reparatur:
Der Anschluss passte mechanisch – nur leider nicht elektrisch.
Und manchmal sind genau diese kleinen Fehler die interessantesten.
Quellen
ASRock – P4VM900-SATA2 Produktseite
https://www.asrock.com/mb/via/p4vm900-sata2/
ASRock – P4VM900-SATA2 Handbuch mit Mainboard- und USB-Pinbelegung
https://download.asrock.com/Manual/P4VM900-SATA2.pdf


