專利名稱：一種小型程控交換機(jī)專用計費系統(tǒng)的制作方法
公眾電話小型數(shù)字程控交換機(jī)專用計費系統(tǒng)是一項計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，同時也屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
公眾電話系統(tǒng)中，已有縱橫制交換機(jī)專用計費系統(tǒng)和程控交換機(jī)專用計費系統(tǒng)。這兩類系統(tǒng)的相同點在于按同樣的郵電業(yè)務(wù)要求完成計次業(yè)務(wù)工作，不同點在于采用不同的技術(shù)手段來實現(xiàn)。前一類的專用計費系統(tǒng)采用“分時多路復(fù)用”技術(shù)，將縱橫制交換機(jī)離散的數(shù)據(jù)，按一定的時間順序與計費系統(tǒng)連接起來，通過一定的硬件接口，編制專用的程序，完成計費工作，該類系統(tǒng)專用于縱橫制交換機(jī)，在此不予詳述。郵電公眾電話網(wǎng)大型程控交換機(jī)系統(tǒng)本身必須具備專用的計費系統(tǒng)。這一類程控交換機(jī)專用計費系統(tǒng)是一個單獨運行的計算機(jī)專用系統(tǒng)，采用計算機(jī)通訊手段，將程控交換機(jī)在交換過程中的各種數(shù)據(jù)信息收集到計費系統(tǒng)，然后由專用軟件來區(qū)分有用的計費數(shù)據(jù)，按一定的話費計算規(guī)則完成計費工作。而一般的小型程控交換機(jī)要并入郵電公眾電話網(wǎng)，則必須配有專用計費系統(tǒng)來完成計費工作。其計費工作是由PC計算機(jī)與交換機(jī)直接相連，由PC機(jī)承擔(dān)實時計費工作。例如美國的MOSCOM計費系統(tǒng)，就是在PC機(jī)上運行實時計費程序，PC機(jī)作為外設(shè)直接與交換機(jī)相連接。這類計費系統(tǒng)對于PC機(jī)的運行會受到一些因素的制約。例如，會由于交流電的中斷，導(dǎo)致計費工作的中斷;或由于PC機(jī)執(zhí)行統(tǒng)計(數(shù)據(jù)匯總)工作，退出計費程序，因而中斷計費工作;特別是，在PC機(jī)中運行的計費程序，只能在RAM區(qū)中運行，長期運行中，很容易因環(huán)境干擾而中斷運行或破壞數(shù)據(jù)。
本發(fā)明就是為要進(jìn)入郵電公眾電話網(wǎng)的小型數(shù)字系統(tǒng)程控交換機(jī)而專門開發(fā)。同時也可以代為用戶級小型程控交換機(jī)內(nèi)部使用進(jìn)行計費，例如企業(yè)、賓館內(nèi)部的小型程控交換機(jī)。本發(fā)明用于第一種交換機(jī)的即為上海國際數(shù)字電話設(shè)備有限公司生產(chǎn)的“ISDX數(shù)字程控交換機(jī)”，本發(fā)明用作該交換機(jī)的專用計費系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于，該專用計費系統(tǒng)是一個獨立于PC機(jī)(后臺計算機(jī))而自成體系的實時系統(tǒng)，如

圖1所示。它以一個CPU為核心，加上必要的外圍硬件電路及相適應(yīng)的匯編語言制作而成。該計費系統(tǒng)，硬件是專門設(shè)計，所有芯片為74LS系列，其流程框圖如圖2所示。使用TP801單板機(jī)主頻4M，經(jīng)修改后作主控部件，通過選體擴(kuò)充把整個存貯區(qū)的容量增加到144K，其中ROM20K，RAM124K，滿足了大容量存貯電話話單及計費數(shù)據(jù)的需要。外設(shè)接口擴(kuò)充了二個RS232C串行口，供通訊聯(lián)絡(luò)之用。一個PIO并行口可連接打印機(jī)。另外，設(shè)編譯碼電路，供數(shù)據(jù)，號碼編譯之用。整個系統(tǒng)還采取了一系列可靠性措施，如總線緩沖驅(qū)動，寫保護(hù)，掉電保護(hù)，系統(tǒng)自動再啟動及采用和交流電或48V直流電供電，保證了系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定的工作。軟件程序也是專門開發(fā)并且固化在EPROM中。專用計費系統(tǒng)的CPU采用Z80，因此，計費系統(tǒng)的程序采用Z80匯編語言編寫。設(shè)有時鐘管理模塊，后臺PC機(jī)接口管理模塊，通信管理模塊，程控交換機(jī)實時數(shù)據(jù)處理模塊，計費數(shù)據(jù)處理模塊。
1)時鐘管理模塊。主要用于計費系統(tǒng)的時鐘計時。時鐘脈沖由Z80CTC專用芯片在初始化時，給予一定的時鐘脈沖常數(shù)，由CTC定時地對CPU產(chǎn)生中斷。在時鐘模塊的管理下，不斷刷新系統(tǒng)時鐘，并利用時鐘計時，來控制系統(tǒng)的自啟動功能。
2)后臺PC機(jī)接口管理模塊。實際上也是一個通信管理，只是該通訊是全雙工異步方式。由后臺計算機(jī)在人為操作下通過鍵盤向計費系統(tǒng)發(fā)送命令，該管理模塊即對命令字符進(jìn)行分析，執(zhí)行其相應(yīng)的功能。它是雙向的非實時性的數(shù)據(jù)傳遞，在人為命令操作下將存貯器中的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部接口串行接口送到后臺PC機(jī)，由后臺計算機(jī)對數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理。
3)通信管理模塊。實際上就是與程控交換機(jī)之間的通信。它們之間采用單工異步方式通訊，只有交換機(jī)向計費系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。這部分的數(shù)據(jù)是程控交換機(jī)實時性的單方向由交換機(jī)傳向計費系統(tǒng)，在計費程序的處理下，將有用數(shù)據(jù)存入存貯器中。
4)程控交換機(jī)實時數(shù)據(jù)處理模塊。當(dāng)交換機(jī)向計費系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，在計費系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生中斷，并接收數(shù)據(jù)。為適應(yīng)在忙時可能連續(xù)傳遞數(shù)據(jù)，在計費系統(tǒng)中設(shè)有一個較大的輸入緩沖器，以防止突發(fā)性大量數(shù)據(jù)不能及時處理而丟失。
5)計費數(shù)據(jù)處理模塊。交換機(jī)向計費系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)是交換過程中的各種數(shù)據(jù)，并不全是有用的計費數(shù)據(jù)。因此，在系統(tǒng)中，將這部分程序的運行級別放在最低，利用CPU的空余時間，對緩沖器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析過濾，并完成計費處理。
主要模塊軟件流程如圖3所示。CPU和外圍硬件電路示意圖如圖4、圖5所示。采用不同的CPU及外圍電路，同樣也可以制成專用計費系統(tǒng)。例如，采用目前流行的MCS-51系列的CPU芯片及其它系列的CPU芯片加上必需的外圍電路與軟件，均可以實現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點是該計費系統(tǒng)是一個自成體系的實時系統(tǒng)。PC機(jī)作為后臺計算機(jī)而獨立工作，PC機(jī)工作不受統(tǒng)計工作的制約，不會因執(zhí)行統(tǒng)計工作而停止計費。當(dāng)計算機(jī)斷電或執(zhí)行統(tǒng)計工作時，計費信息會在計費系統(tǒng)內(nèi)存貯。該計費系統(tǒng)價格便宜，使用方便，滿足進(jìn)入郵電公眾電話網(wǎng)的小型數(shù)字程控交換機(jī)的計費功能要求。
圖4和圖5說明如下。圖4的電路對應(yīng)于圖2中總線緩沖的一部分、選體電路、存貯器擴(kuò)充、掉電保護(hù)和寫保護(hù)的一部分。它們是1、控制總線緩沖，U18，4塊74LSO4;2、A0-A15地址總線緩沖電路，U16，U17，2塊74LS244;3、數(shù)據(jù)線雙向控制緩沖電路，U35，一塊74LS245;4、數(shù)據(jù)線方向控制，U26，2塊74LS04;5、雙向數(shù)據(jù)線選通邏輯，U28，74LS32，U29，74LSO2;6、選體擴(kuò)充電路U27，U29，U30，U31，U32采用74LS399，74LS30，74LS08，74LS02，74LS04;7、數(shù)據(jù)存貯器選體擴(kuò)充，U1-U15，15塊6264，為8K×8(RAM);8、掉電保護(hù)U33、U34;選用LM339運算放大器和施密特反相器CC4069，對電源的掉電和上電過程進(jìn)行監(jiān)測，保證在上述過程中，計算機(jī)不對存貯器進(jìn)行非法操作，保護(hù)了存貯器所存貯的有用數(shù)據(jù);9、寫保護(hù)電路選通電路，U22-U25，4塊74LS32;10、RAM譯碼電路，U19-U21，3塊74LS138。圖5的電路對應(yīng)于圖2中總線緩沖的一部分、自動再啟動、外設(shè)擴(kuò)充、串行接口及寫保護(hù)電路一部分。它們是11、SIO串行口;12、CTC定時計數(shù)器;13、電平轉(zhuǎn)換，MC1488、MC1489、RS232C;14、地址譯碼(譯SIO和CTC)，74LS138;15、譯碼及接口電路，2塊74LS154;16、二級譯碼電路、一塊74LS138;17、4秒振蕩電路，555;18、自啟動電路，一塊74LS164;19、輸入輸出端口電路，4塊74LS244(圖上省略，只畫2塊);20、寫保護(hù)電路，3塊74LS74和1塊74LS02;21、串行接口和后臺計算機(jī)由話單自動傳輸控制電路連接，74LS74和3DK4B和繼電器JRC-5M;22、控制總線緩沖，74LS04;23、地址總線緩沖，A0-A7，一塊74LS244;24、數(shù)據(jù)總線緩沖，D0-D7，2塊74LS244;25、數(shù)據(jù)線方向選通，74LS32。
權(quán)利要求
1.一種公眾電話小型數(shù)字程控交換機(jī)專用計費系統(tǒng)，本發(fā)明的特征是，本專用計費系統(tǒng)是一個獨立于PC機(jī)(后臺計算機(jī))而自成體系的實時系統(tǒng)，它以一個CPU為核心，加上專門設(shè)計的硬件電路及相適應(yīng)的匯編語言制作而成，軟件程序也是專門開發(fā)并且固化在EPROM中，有專門的可靠性措施，如總線緩沖驅(qū)動、掉電保護(hù)、寫保護(hù)、系統(tǒng)自動再啟動及采用交流電或48V直流電供電；硬件部分采用TP801單板機(jī)主頻4M，經(jīng)修改后作主控部件，通過選體擴(kuò)充把整個存貯區(qū)的容量增加到144K，其中ROM20K，RAM124K，外設(shè)接口擴(kuò)充了二個RS232C串行口，供通訊聯(lián)絡(luò)之用，一個PI0并行口可連接打印機(jī)，還設(shè)編譯碼電路，供數(shù)據(jù)、號碼編譯之用，再設(shè)可靠性措施之電路；總線緩沖驅(qū)動、掉電保護(hù)、寫保護(hù)、自動再啟動；軟件部分設(shè)有時鐘管理模塊，后臺PC機(jī)接口管理模塊，通信管理模塊，程控交換機(jī)實時數(shù)據(jù)處理模塊、計費數(shù)據(jù)處理模塊計費系統(tǒng)數(shù)據(jù)流向1)、程控交換機(jī)與計費系統(tǒng)這部分的數(shù)據(jù)是程控交換機(jī)實時性的單方向由交換機(jī)傳向計費系統(tǒng)，在計費程序的處理下，將有用數(shù)據(jù)存入存貯器中；2)、計費系統(tǒng)與后臺計算機(jī)這部分的數(shù)據(jù)由后臺計算機(jī)在人為命令操作下進(jìn)行，是雙向的非實時性的數(shù)據(jù)傳遞，在人為命令操作下將存貯器中的數(shù)據(jù)通過內(nèi)部接口送到后臺計算機(jī)，由后臺計算機(jī)對數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理。
2.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為CPU采用Z80，相應(yīng)采用Z80匯編語言，所有芯片為74LS系列。
3.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為CPU可采用MCS-51系列的CPU及相應(yīng)芯片系列。
4.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為時鐘管理模塊采用Z80CTC專用芯片，由CTC定時對CPU產(chǎn)生中斷。
5.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為總線緩沖驅(qū)動，包括控制總線緩沖，選用74LS04;地址總線緩沖，選用74LS244;數(shù)據(jù)總線緩沖，選用74LS244;數(shù)據(jù)線雙向緩沖電路，選用74LS245;數(shù)據(jù)線方向控制，選用74LS04;數(shù)據(jù)線方向選通，選用74LS32。
6.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為數(shù)據(jù)存貯器選體擴(kuò)充選用15塊6264，為8K×8RAM。
7.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為掉電保護(hù)選用LM339運算放大器和施密特反相器CC4069。
8.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為寫保護(hù)包括寫保護(hù)電路選通電路，選用4塊74LS32;雙向數(shù)據(jù)線選通邏輯，選用74LS32、74LS02;和寫保護(hù)電路，選用3塊74LS74和1塊74LS02。
9.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為自動再啟動包括4秒振蕩電路555和自啟動電路1塊74LS164。
10.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為外設(shè)接口擴(kuò)充的輸入輸出接口電路，選用4塊74LS244。
11.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為外設(shè)接口擴(kuò)充的編譯碼電路，包括RAM編碼電路，選用3塊74LS138;譯碼及接口電路，選用2塊74LS154;二級譯碼電路，選用1塊74LS138;地址譯碼，譯SIO和CTC，選用74LS138。
12.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為選體擴(kuò)充電路選用74LS399，74LS30，74LS08，74LS02，74LS04。
13.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為外設(shè)接口擴(kuò)充了二個串行口，它們包括SIO串行口，CTC定時計數(shù)器和電平轉(zhuǎn)換MC1488，MC1489，RS232C。
14.如權(quán)利要求1所述的計費系統(tǒng)，其特征為串行接口和后臺計算機(jī)由話單自動傳輸控制電路連接，為74LS74、3DK4B和繼電器JRC-5M組成。
全文摘要
一種公眾電話小型數(shù)字程控交換專用計費系統(tǒng)是一項計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，同時也屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為要進(jìn)入郵電公眾電話網(wǎng)的小型數(shù)字程控交換機(jī)而專門開發(fā)，同時也為用戶級小型程控交換機(jī)內(nèi)部使用進(jìn)行計費。它是一個獨立于PC機(jī)(后臺計算機(jī))而自動體系的實時系統(tǒng)，它以一個CPU為核心，加上專門設(shè)計的硬件電路及相適應(yīng)的匯編語言制作而成。軟件程序也是專門開發(fā)并且固化EPROM中，有專門的可靠性措施；總線緩沖驅(qū)動、掉電保護(hù)、寫保護(hù)、自動再啟動等。
文檔編號H04M15/00GK1089069SQ9310177
公開日1994年7月6日 申請日期1993年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月16日
發(fā)明者俞鳴年, 朱茂卿, 宋志清 申請人:無錫市三維電子技術(shù)公司