基于单片机的程控交换机多机通讯应用.docx

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1、基于单片机的程控交换机多机通讯应用ronggang导语：本文介绍单片机在程控交换机中的应用，使用五个ATMEL公司的AT89C52和AT89C51作为主控制器和从控制器，多机通讯，硬件构造明晰，模块化程序构造摘要：本文介绍单片机在程控交换机中的应用，使用五个ATMEL公司的AT89C52和AT89C51作为主控制器和从控制器，多机通讯，硬件构造明晰，模块化程序构造。关键词：AT系列单片机应用，多机通讯，程控交换机国内单片机多机通讯方向技术开发应用已有相当长时间，在智能化仪器、工业自动控制、家用电器机电一体化等方面的应用成果尤为显著。本文介绍AT系列单片机多机通讯在程控交换机中应用。多机程控交换

2、机将1至2条外线扩展成4绳路、12个分机容量，可以多局部机同时通话而互不干扰可以内外线混用;分机可以为机、机、答录机和电脑等任何电讯产品。1硬件构造简介通讯串行口本程控交换机应用AT系列单片机，CPU使用一个AT89C52和四个AT89C51，进展多机通讯，如图1所示。图1多机通讯程控交换机构造框图其中一个CPUAT89C52作为上位机，实现分机摘机/挂机查询、分机振铃等功能。四个CPUAT89C51作为下位机，各控制一根绳路，P10、P11口作为CPU地址，CPU进展查询外线来电、分机挂线内线和外线、分机撤线、分机拨号处理等工作，提供内线拨号音、回音铃、忙音、证实音等信号音。0_CPU和1_

3、CPU各有一个继电器J控制开关，用于接通或者切断外线与绳路的连接。硬件线路保证每CPU各施其职，互不串扰。某分机一旦挂线后，该分机的信号音、拨号等只受该绳路的CPU控制，而且分机摘机、挂线后拨号才有效;撤线后，该分机不再受绳路的CPU控制。2多机通讯协议在多机通讯协议中定义上位机为主动，下位机为被动。2.1上下位机联络握手上位机向下位机播送地址信息;下位机收到地址信息后判定是否是本机地址，假设不是，不应答;假设是，向上位机发应答信号，同时作好接收数据预备。上位机收到应答信号后，判定应答信号是否正确。假设不正确，重发地址信号;假设正确，发送数据命令代码。已握手的下位机接收数据命令代码后，执行相应

4、功能或者施行效劳。地址信息与命令代码设置不重码，以便下位机能判别出。2.2上位机向下位机发送命令类是否接外线仅为0_CPU和1_CPU、有否恳求效劳、指定分机挂某一根内/外线、指定分机撤线、释放外线继电器、编程密码、长途等级内部、市内、国内和国际、长途解锁、要求绳路发内线拨号音、内线回音铃、内线忙音铃或者内线证实音等。2.3下位机向上位机恳求效劳下位机只有在上位机“有否恳求效劳时，才可向上位机发送信息。发送信息有：本绳路有外电呼唤、拨打内局部机、三方通话、代接外线、设置转移功能无条件转移、遇忙转移、无应答转移、撤消转移、设置外线来电振铃方式指定假设干分机振铃、全局部机振铃、三机四组轮流振动铃、

5、外线来电时指定分机振铃、设置长途密码长途等级长途解码、强插监听等。3多机程控交换机软件设计方法程序设计思路是根据多机程控交换机工作经过而制定的，采用上下位机包干控制，充分利用CPU资源，实现程控交换机功能。3.1上位机软件设计思路根据多机程控交换机功能，上位机程序分成初始化、摘机处理、挂机处理、发送命令、下位机恳求效劳处理、振铃处理和定时器处理包括看门狗七个模块，程序模块构造如图2所示。初始化模块主要是定义常数变量、变量单元、位标志、缓冲区、中断设置、定时器设置/启动、分机工作初始状态等。摘机处理模块主要判别是外线来电摘机、内线来电摘机还是要拨打外线或者内线。挂机处理模块比拟复杂，既有内外线通

6、话完毕挂机，又有内外线通话中止挂机，还有三方通话主叫机挂机和从叫机挂机，其它有中止拨打外线/内线挂机、分机功能设置完毕挂机等。发送命令模块主要是根据分机发生摘/挂机时，向下位机发送挂线/撤线命令、内线拨号音等命令，发送询问下位机有否恳求效劳等命令。下位机恳求效劳处理模块主要根据下位机CPU恳求，完成外线来电、拨打内线分机、分机功能设置等工作。振铃处理模块主要处理外线来电时，根据振铃形式进展分机振铃、轮流振铃等;内线呼唤分机时，根据分机转移功能，作相应的振铃处理;被呼唤分机摘机后停顿振铃等功能。定时器处理模块配合振铃处理模块产生各种振铃计时以及看门狗定时常数刷新等。3.2下位机软件设计思路为便于

7、编辑和治理，4个下位机程序使用同一版本，程序运行时根据地址作相应的处理。根据多机程控交换机功能，下位机程序分成初始化、连接外线查询、发送恳求效劳、外线来电中断恳求、分机拨号中断恳求和定时器中断包括看门狗六个模块，程序模块构造如图3所示。初始化模块主要是定义变量单元、位标志、缓冲区、中断设置、定时器设置/启动等。连接外线查询模块在开机复位后查询本CPU是否接外线2_CPU和3_CPU跳过，然后置标志，上位机通过问询下位机知道程控交换机接几根外线。命令处理模块主要完成上位机下达的命令，命令有指定分机挂外线/内线、对挂内线分机发送或者停顿内线信号音内线拨号音、内线回音铃、内线忙音铃或者内线证实音等、

8、指定分机撤外线/内线等等。发送恳求效劳模块主要向上位机发送外线来电处理、分机拨打内线、分机设置功能等恳求效劳。外线来电中断恳求模块在外线来电时0_CPU和1_CPU，向CPU恳求中断。CPU响应中断后，首先判定是否干扰信号，确以为外线来后，竖立外线来电标。当上位机查询下位机有否恳求效劳时，向上位机发送外线来电效劳恳求。为防外线来电中止，下位机CPU发送恳求后即去除外线来电标。上位机在送出分机振铃后一秒钟内，如分机未摘机，而下位机又没发来新的外线来电恳求效劳，立马中止振铃。分机拨号中断恳求模块在分机拨号后，向CPU恳求中断。CPU响应中断后，根据所拨号码，产生对应恳求效劳代码。上位机收到恳求效劳

9、后，对其进展译码，作相应处理。如分机是挂外线，除判别该分机长途等级外，对拨号不作任何处理。分机在挂线情况下，拨号才有中断恳求信号产生，这由硬件保证。定时器处理模块主要产生450方波信号，产生各种内线铃声所需脉冲信号以及看门狗定时常数刷新等。上下位机源程序限于篇幅，不作介绍。4编程中特点由于多机程控交换机上位机CPU要对四个下位机CPU，而分机摘/挂机状态采用查询方式，又要处理分机振铃等，查询经过中要采用抗干扰措施，防止CPU误判、误动作。所以编程中要考虑整体时间分配，以免延误用户通话。上位机在查询下位机有否效劳恳求时，采用轮流查询法。在发送信息前又要与下位机握手，所以查询时间较长。当下位机有效

10、劳恳求时，上位机马上中止查询下一CPU，为当前下位机效劳。为缩短上下位机通讯时间，下发代码采用单字节，按位定义。如“D7位表示挂线或者撤线，“D6位表示挂内线或者外线，“D5、D4位表示发内线拨号音、内线回音铃、内线忙音或者内线证实音，“D3“D0表示分机号。上发代码采用多字节，长短不同，这是由于多机程控交换机功能丰富多采，下位机在上发代码最后加一个完毕符。多机程控交换机功能较多，分机拨号中断恳求模块要分成外线拨号、内线拨号包括代接、转接和三方通话和功能设置三个小模块。为进步CPU利用率，分机拨号中断恳求模块采用流水线作业方式，按一次键，模块执行一次。所以要保护好现场，竖立相应的标志，保证分机

11、拨号中断恳求模块工作正常。当某功能拨完后，CPU再将恳求效劳代码送到发送缓冲区。5完毕语多机程控交换机可连接二根外线，十二只内局部机，四绳路通话容量，具有丰富的实用功能，可不连续连续工作。分机之间可多对最多四对八机同时通话而彼此互不干扰。分机可直拨外线、强插外线、长途加锁设置等。外线来电响铃方式有二种，一为选择某些分机振铃，二为分机轮流振铃，由1号分机进展设置。分机可代拨、代接、征询转接和三方通话等。本文作者的创新点：上、下位机CPU串行通讯发送采用查询方式，接收采用中断循环队列缓冲区方式。多机程控交换机不使用扩展外RAM，上位机采用AT89C52，其内RAM为256字节，足够CPU工作所需，同时给硬件上分清上位机和下位机CPU芯片带来好处，一举二得。多机程控交换机样机已小批量投入某些公司、企业使用，用户反映程控交换机根本功能工作正常，使用方便，由此讲明多机程控交换机到达设计要求。参考文献：1丁磊，基于多单片机集散控制的新型浴缸控制器设计，微计算机信息2006第7-2期2徐冠捷，基于单片机的小型程控交换机，微计算机信息2006第2-2期3李华，MCS-51系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社4曹柏荣，单片机原理及其应用技术，中国民航出版社