單片機多機通信在程控交換機中應用

引言

國內單片機多機通信方向技術開發應用已有相當長時間，在智能化儀器、工業自動控制、家用電器機電一體化等方面的應用成果尤為顯著。本文介紹AT 系列單片機多機通信在程控交換機中應用。

多機程控交換機將1 至2 條電話外線擴展成4 繩路、12 個分機容量， 可以多部分機同時通話而互不干擾（可以內外線混用）； 分機可以為電話機、傳真機、答錄機和電腦等任何電訊產品。

1 ，硬件結構簡介

本程控交換機應用AT 系列單片機， CPU 使用一個AT89C52 和四個AT89C51, 進行多機通信， 如圖1 所示。

其中一個CPU（AT89C52）作為上位機， 實現分機摘機/ 掛機查詢、分機振鈴等功能。四個CPU（AT89C51）作為下位機， 各控制一根繩路， P10、P11 口作為CPU 地址， CPU 進行查詢外線來電、分機掛線（內線和外線）、分機撤線、分機撥號處理等工作， 提供內線撥號音、回音鈴、忙音、證實音等信號音。0_CPU 和1_CPU各有一個繼電器J 控制開關， 用于接通或切斷電話外線與繩路的連接。

硬件線路保證每CPU 各施其職， 互不串擾。某分機一旦掛線后， 該分機的信號音、撥號等只受該繩路的CPU 控制， 而且分機摘機、掛線后撥號才有效； 撤線后， 該分機不再受繩路的CPU 控制。

2， 多機通信協議

在多機通信協議中定義上位機為主動， 下位機為被動。

2.1 上——下位機聯絡握手

上位機向下位機廣播地址信息； 下位機收到地址信息后判斷是否是本機地址， 若不是， 不應答； 若是， 向上位機發應答信號， 同時作好接收數據準備。上位機收到應答信號后， 判斷應答信號是否正確。若不正確， 重發地址信號； 若正確， 發送數據（命令代碼）。已握手的下位機接收數據（命令代碼）后， 執行相應功能或實施服務。地址信息與命令代碼設置不重碼， 以便下位機能判別出。

2.2 上位機向下位機發送命令類

是否接外線（僅為0_CPU 和1_CPU）、有否請求服務、指定分機掛某一根內/ 外線、指定分機撤線、釋放外線繼電器、編程密碼、長途等級（內部、市內、國內和國際）、長途解鎖、要求繩路發內線撥號音、內線回音鈴、內線忙音鈴或內線證實音等。

2.3 下位機向上位機請求服務

下位機只有在上位機“有否請求服務”時， 才可向上位機發送信息。發送信息有：本繩路有外電呼叫、撥打內部分機、三方通話、代接外線、設置轉移功能（無條件轉移、遇忙轉移、無應答轉移、撤消轉移）、設置外線來電振鈴方式（指定若干分機振鈴、全部分機振鈴、三機四組輪流振動鈴、外線來電時指定分機振鈴）、設置長途密碼 長途等級 長途解碼、強插監聽等。

3 ，多機程控交換機軟件設計方法

程序設計思路是根據多機程控交換機工作過程而制定的， 采用上下位機包干控制， 充分利用CPU 資源， 實現程控交換機功能。

3.1 上位機軟件設計思路

根據多機程控交換機功能， 上位機程序分成初始化、摘機處理、掛機處理、發送命令、下位機請求服務處理、振鈴處理和定時器處理（包括看門狗）七個模塊， 程序模塊結構如圖2 所示。

初始化模塊主要是定義常數變量、變量單元、位標志、緩沖區、中斷設置、定時器設置/ 啟動、電話分機工作初始狀態等。

摘機處理模塊主要判別是外線來電摘機、內線來電摘機還是要撥打外線或內線電話。

掛機處理模塊比較復雜， 既有內外線通話結束掛機， 又有內外線通話中止掛機， 還有三方通話主叫機掛機和從叫機掛機， 其它有中止撥打外線/ 內線掛機、分機功能設置完畢掛機等。

發送命令模塊主要是根據電話分機發生摘/ 掛機時， 向下位機發送掛線/ 撤線命令、內線撥號音等命令， 發送詢問下位機有否請求服務等命令。

下位機請求服務處理模塊主要根據下位機CPU 請求， 完成外線來電、撥打內線分機、分機功能設置等工作。

振鈴處理模塊主要處理外線來電時， 根據振鈴模式進行分機振鈴、輪流振鈴等； 內線呼叫分機時， 根據分機轉移功能， 作相應的振鈴處理； 被呼叫分機摘機后停止振鈴等功能。

定時器處理模塊配合振鈴處理模塊產生各種振鈴計時以及看門狗定時常數刷新等。