具有用户友好计算机接口及增强的完整性功能部件的计算机和电话装置的制作方法

专利名称：具有用户友好计算机接口及增强的完整性功能部件的计算机和电话装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电话机，它被构造成可用作为通用计算机(电话计算机)及通常的电话机，并具有令用户满意的外观。此外，本发明涉及一种用于一台电话计算机或个人计算机与一个或多个提供信息和金融服务的网络之间的通讯的方法。
人们希望有一种能在用户友好环境中实现通常的电话机和计算机功能的类似于电话机的装置，来作为家庭终端。目前，大多数远程可达金属和信息供给服务，例如自动储蓄或股票价格行情，可通过个人计算机(PC)或“傻瓜”终端(即没有智能的终端装置)得到。这种系统不能令用户完全满意，因为用户需要有点计算机知识，并且要熟悉金融和信息供给服务的程序。它们的市场渗透深度通常限于那些懂计算机的或者想学习计算机知识的用户。利用PC得到这些服务还受到在大多数潜在用户的居住处得到PC的有限可能性的限制。此外，这些潜在的用户缺乏操作PC的基本的技术技能，或许他们觉得操作PC太不方便了。
令人高兴的是，近年来，这些远程可达服务之一，即自动储蓄的顾客越来越习惯于使用自动出纳机器装置(ATM)。这些装置在每一事项的每一步骤给顾客提供简单和清楚的选择菜单，因而他们相对来说较为成功。利用这些简单的菜单，顾客容易地被引导作出系统为响应顾客请求而要求的一系列输入。如果能够在自己家中私下方便地得到这些服务的话，将会令人满意。电话计算机正是为了提供具有标准桌上电话机熟悉外表的容易使用的用户友好微型计算机而开发出来的。
一般，利用由独立的程序员在个人计算机上准备的软件可以在远处得到金融和信息供给服务。通常，这些个人计算机是由IBM公司制造的计算机，或者是由其它公司制造的所谓“克隆”(PC)。所有这些计算机执行各种设计成在IBM PC上运行的软件程序。目前，这种PC系统在整个行业中已完全确立了其地位，用其它类型系统来取代它是不可能的。任何想要在目前的远程访问系统中被人采用的家庭终端或计算机一般总是模仿IBM PC的“结构”。下面给出这种要求的更多细节。
迄今为止，基本上所有PC都包括一块有60至101个键的键盘、一个显示装置和容纳计算机的电路板，包括用于连接通讯模块、打印机之类装置的各种输入/输出(I/O)接口的壳体。那些本技术领域内的熟练者清楚地知道，PC功能性的规定，即无须修改软件就能运行通常的PC软件程序的能力，给设计一个要放入大小和形状如同常用电话机的较小壳体中的计算机带来了很大的限制。例如，实际上所有PC程序设计成要存储在软盘中，或者开始时送入软盘，然后复制到硬盘中。这些存储器件都需要比常用电话机的壳体所能提供的更多的空间。与这相同，PC中通常采用的电路板太大，放不进通常的电话机中，目前采用的夸特(Qwerty)键盘也是。因此，不可能简单地把通常的PC元件塞入一个类似于常用电话机的壳体中。此外，值得一做的是取消可卸式软盘之类，以简化操作，并使得电话计算机更加令用户满意，从而使它能被更多阶层的用户所采用。
电话计算机的要点在于它要能够模拟带有软盘和/或硬盘存储装置及打印机之类其它I/O装置的系统的操作，并且能放入常人熟悉的不令人害怕的电话机中，而仍然提供所有常用电话机的功能。
可以理解，如果家庭终端要进入远程服务计算机，以实现私人服务，例如金融事务，那么，系统内必须有高度的安全性，使得用户不能破坏他们自己的或者他人的帐目，不能修改其他人的帐目，最重要的是不能引起会导致整个远程计算机系统不论多么短暂地停止工作的系统错误。为了做到这些，家庭终端必须以复杂的方式与网络相互作用。人们还非常希望终端和主机的交互作用可以在日后需要时方便地变换。
例如，近来有些广为人们注意“软件病毒”事件，它引起了计算机网络的混乱。因此，本发明提供给用户的计算机化电话机能够就消除这种病毒产生的可能性所要求的硬件和软件改变而进行更新，这是非常重要的。它还必须能够采用新的安全形式，例如数据加密。已有技术没有告诉我们任何系统，它给用于进入诸如储蓄系统之类系统的家庭终端提供与这些特征稍微类似的东西。
位于加拿大渥太华省威斯顿的麦吉特计算机公司已经在销售一种单板计算机，它能够模仿一台IBM个人计算机，因而能够运行用于一般的IBM PC的常规软件程序。该麦克特计算机有单块电路板，将一个微处理器(典型的是日本电气公司型号为V25或V40的产品)、一块可编程门阵列芯片(西林克斯公司出售，型号为XC2018，或者其等同产品)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和各种I/O器件、以及有关的连接器之类综合在一起。简短地讲，利用可编程门阵列将微处理器与存储器和I/O器件相连给该计算机在模仿IBM PC的基本功能这方面带来了无比的灵活性，使得它能运行几乎所有用于IBM PC的常规软件程序。即使在许多应用上，麦克特计算机未连到外部磁性存储媒介、打印机等等，或者即使软件通常只在形成IBM PC的计算机上运行，情况也是这样。为了完全理解其重要性，下面对IBM PC的兼容性作一简短的讨论。
一般说来，如果通常的软件程序设计成在IBM PC上运行的话，则它们是PC兼容的。但是，并不是所有PC兼容程序在所有PC上都能运行。例如，某个程序可能要求有40兆字节存储容量的硬盘。另一个程序可能要求1兆字节的RAM。第三个程序可能要求有光盘，第四个程序要求有VGA转换卡(adapter card)，而第五个程序要求有两个软盘。因而，就某一特定的软件程序而言，PC兼容性仅仅意味意一台个人计算机可以配置适当的可选内部器件及外围设备而让该软件在其上运行。换句话说，它不意味着所有PC兼容软件将在同一PC上运行。
与外围设备区分开来，基本的PC硬件部分包括一个微处理器、ROM和RAM和提供这些基本部件之间以及它们与键盘、显示器和诸如调制解调器、打印机、外部存储器之类外围设备之间的逻辑连接的电路元件。外围设备通常直接连到各种专用的“驱动器”和“接口”芯片，驱动器和接口芯片又由逻辑电路元件连到微处理器、RAM和ROM。所有的PC都需要有某种类型的硬件，例如，分立的电路元件，来提供适当的逻辑连系，以在功能上将微处理器、RAM、ROM和各种专用I/O器件及外围驱动器“粘结”在一起。
形成“PC结构”，还必需一些称为“BIOS”(这是Basic I/O System即基本I/O系统的简称)的软件。BIOS形成了通常的PC兼容性软件程序(在本技术领域中也称为“DOS兼容”，这意味着它们被设计成在IBM的磁盘操作系统或DOS中工作DOS仅在BIOS和BIOS兼容硬件已就位的时候有用)与实际的硬件元件之间的接口。该硬件元件加上BIOS就形成了基本的“PC结构”。
在IBM PC中，一般由专门设计的门阵列芯片提供微处理器、RAM、ROM和各种专用I/O和外围驱动器元件之间的逻辑连接。其它PC采用所谓的可编程逻辑阵列(PLA)芯片提供这些功能。这种PLA芯片在一块芯片上有很多预制好但未确定连接的逻辑门。通过熔化设在芯片中的可熔性连线来确定连接。一旦程序化，PLA电路就不能再改变了。
麦吉特计算机采用的BIOS也在市场上有售。将微处理器、存储器和I/O芯片在功能上连接起来所要求的“粘结”，是通过给可编程门阵列(PGA)芯片提供一连串西林克斯公司称为“配置程序”而本文中有时称为“配置码”或“配置软件”的信号将它配置好而形成。该配置码基本上规定了PGA芯片上各种基本逻辑元件的逻辑连接。
采用PGA芯片带来了一个显著的优点，即，通过提供新的配置码，可以改变在电路板上将微处理器与存储器和I/O芯片相连的硬件。例如，如果需要作某种特定的硬件变化以容纳特定的软件程序，那么，只要给PGA芯片输送适当的再配置码，在运行软件之前使它重新配置，即能方便地完成硬件的改变。
采用PGA芯片具有极为有效和深远的意义。例如，IBM PC上运行的一段软件在“接收”到由微处理器响应它所“产生”的信号而发出的适当的信号序列后正确地工作。例如，微处理器可能受到软件的指示，将一些数据项送到一个软盘中存储起来。软盘控制器用一个预定的接收信号响应这一请求。当软件收到该信号后，就执行随后的子例行程序。因此，如果PGA芯片构造成用适当的接收信号响应软件提供的一个特定信号，该软件则被“欺骗”，认为该PC配置了一定的外围设备，而实际上什么也没有。要提供软件兼容性，PGA芯片只需要配置成用相应的响应信号序列应答已知的信号序列，欺骗软件，使它认为它正在一适当配置的PC上运行。
西林克斯公司的“可编程逻辑阵列数据手册”在6-38页至6-40页中讨论了这种技术对于“自诊断硬件”的应用，建议器件“可在得电或测试方式下实现诊断功能，然后执行通常的功能，这时，电路板被确定为进行工作”。书中特别提出，这对于采用反馈技术、I/O和存储器出错检测电路和中断技术来测试外围控制逻辑特别有用。
前面讨论过，麦吉特已在采用PGA技术模仿PC。但是，就发明人所知，还没有人将这一PGA技术用于这一特定问题，即提供一种具有电话机形体的计算机，它用于获得各种信息和金融服务;没有人将该PGA技术用于实际模仿一台计算机，而同时提供一架典型电话机和各种功能;也没有人实现这样一种家庭计算机，其中，某些部分的硬件由供给一个PGA的配置码定义，更不用说这样一种计算机，它能够远距离重新配置，能避免并消除“硬件病毒”，提供改善的安全功能，如数据加密等，或者当终端安装在用户家中之后能以不同方式重新配置它的逻辑。有了这种特征，电话计算机装在用户家中之后，也可在远处给它增加另外的终端功能。就发明人所知，在本发明之前，麦克特或其它计算机还未做到这一点。
如萨巴希·巴尔的“用于电讯设备的新一代微处理机”(1980年国际通讯会议记录，11.5.1页至11.5.4页，西特尔，华盛顿，1980年6月8-12日)所揭示的那样，本技术领域中，将微处理机用于电讯设备已是众所周知。另外，微处理机已用作为很多通讯系统管理功能及交换系统中的控制装置，1986年4月1日发布授予罗伯特E.格兰兹的美国专利第4，580，011号和1986年12月6日发布授罗伯特A.卡尔森等人的美国专利第4，629，832号中揭示了这一点。已经知道，要提高系统的完整性，可以用微处理机来控制电话网络中的管理功能，以便利专用小交换机或类似的电话网与中央电话局之间的交互作用。人们还知道利用微处理机实现电话保护功能。已有技术中也已经了解了带有简单接口的计算机的操作和几台计算机通过调制解调器和网络中主计算机的连接。但是，已有技术并未告诉我们有什么人使用了主要通过普通电话装置的12键键盘控制的微处理机，该键盘还控制了独立的电话单元，并另外给用户提供了到微处理机的接口。
本发明涉及一种配置成带有简化用户接口的可编程通用计算机的电话机(电话计算机)。该电话计算机具有标准桌上电话机的普通外表。对于用户来说，本发明将表现为一架电话机，并起到它的作用，而不是一台通常的计算机或数据终端。这使得不喜欢使用计算机但熟悉电话机的非技术性的用户能够操作改装成电话机的本发明的计算机。电话计算机包括六个基本部分，它们一起合作提供了增强的电话和计算机功能。这些基本部分包括(1)主微处理机，它包括一个中央处理单元(CPU)、与CPU相连的存储单元和一些保护CPU的硬件完整性功能部件;(2)可编程门阵列(PGA)，包括一个提供用于动态重置主微处理机的基本结构和控制逻辑的装置的逻辑单元阵列;(3)电话机电子线路，包括(ⅰ)包括拨号盘、话音网络和振铃探测器的手控电话电路，或者(ⅱ)从电话机键盘接收输入的在通讯处理器内的电话功能部件、键盘输入装置和形成该装置的电话操作与主微处理机之间的接口的有关硬件，(4)一个调制解调器，它通过电话线将数据传给主微处理机和由它传出，在另一实施例中，在电话线上形成脉冲或DTMF声调(tone)，并实现探测信号和声调的功能，(5)用来读出从可卸式存储元件来的输入的灵巧卡阅读器，(6)一个9600波特的调制解调器。
本发明的电话计算机设计成在大多数情况下通过标准的电话机12键键盘输入来操作。在另一实施例中，该12键键盘输入装置可以增加一个或多个可编程功能键，例如用于快拨和重拨。此外，在任一个实施例中，键盘上12个键中任意一个都可由主微处理机编程，用于所需要的特定功能。通常藏在电话机壳体内附加的夸特格式52键键盘提供了通过通讯处理器到主微处理机的中央处理单元的附加输入。要把本发明的电话计算机当作电话机使用，使用者只要提起话筒，装置立刻作为电话机工作。
主微处理机与一多用途图像显示控制器或PGA一起，提供一个输出给一小的显示装置，如装在装置壳体上的液晶显示(LCD)之类，给使用者观看。在另一实施例中，显示控制器在执行CGA控制器功能的微处理机之内。在再一个实施例中，触屏和液晶显示一起使用。在该实施例中，触屏既显示微处理机来的信息，也接收由操作者触摸显示器上特定部分而键入的输入。在本技术领域内众所周知，触屏需要其自己的输入处理机来与主微处理机通讯。
主微处理机本身通过一只调制解调器连到电话线，能够拨号并与计算机网络中的其它部分通讯。可以把主微处理器程序化让它配有一些专用软件子例行程序，包括一个记录管理程序(它用来把数据，例如记录，读入和写入灵巧卡和主微处理机的存储器)，电话表，活动记录，用户配置记录和诊断记录。记录可以通过电话线送到另一计算机中，作进一步处理。主微处理机包括一些控制微处理机状态并提供总体的微处理机保护的软件诊断程序，通讯处理器也连到一个调制解调器，该调制解调器允许来自主微处理机的数据在电话线上传送，并允许传送通讯处理器的调制解调命令信号。
主微处理机是一种通用CPU，可以用任何标准方式程序化。可在主微处理机上使用的这种应用程序由称为家庭应用语言(HAL)的格式化为逻辑页的软件语言写成。网络主计算机的一个基本功能是提供一系列卸载到电话计算机上的HAL应用程序“页面”。一个页面包括要在LCD显示器上显示的屏面，和与屏面上描述的特定操作相关的逻辑。用HAL写成的应用程序由网络主计算机汇编成伪代码，并由装在存储器件内的HAL解释程序翻译成可执行的形式。输入到主微处理机内的应用程序允许微处理机接收来自通讯处理器和调制解调器的输入。并执行某些程序化的功能。再具体地说，程序页面向电话计算机提供足够的“提示”，以从用户处取得访问网络主计算机通过通常的电话线连接的多个服务计算机之一所需要的任何信息，即用户代码，所需业务等等。更具体地讲，电话计算机通过一条具有第一规约的电文与网络主计算机通讯。网络主计算机将此信息转换成与服务计算机通讯通常所要求的不论哪一种第二规约。
本发明的一个目的在于提供一种具有计算机功能部件而装在一个用户看来不比普通电话机更复杂的单元中的装置。
本发明的另一目的是在于提供一种其大多数操作通过普通电话机的12元件键盘进行控制的用户友好微处理机。
本发明的另一目的在于提供一种可用作为电话机并也对通过键盘作出的用户指令作出响应的高性能计算机。
本发明的另一个目的在于提供一种微处理机，它具有增强的完整性功能部件，能够与电话机电子线路和其它输入装置进行改善的交互作用。
本发明的另一目的是允许网络主计算机卸载与电话计算机或PC兼容的程序页面，以获得各种不同的信息和金融服务，这些服务通过通常的电话线用某些语言与网络主计算机通讯，这些语言兼容于普通的信息和金融服务，但不兼容于本电话计算机或PC。
本发明的再一个目的是提供一种配置成可在现场或远处重新配置的可重配置通用计算机的电话机。
从下文联系附图作出的详细说明中可以更好地理解本发明的特征和优点。


图1是电话计算机第一个实施例的前视立体图。
图2是电话计算机第一实施例的后视立体图。
图3和图4是带有功能键的电话计算机第二个实施例的前视和后视立体图。
图5和图6是带有夸特52键键盘的存取抽屉的侧视和俯视图。
图7和图8是带有内部灵巧卡阅读器的电话计算机第三实施例的前视和后视立体图。
图9和图10是用在配置有外围设备的公用电话亭中的本发明的立体图和俯视图。
图11以框图形式示出电话计算机的功能部件。
图12以框图形式示出用在电话计算机中的主要的半导体部件。
图13是示出电话计算机中用到的主微处理机的软件子程序的系统支持图。
图14示出主微处理机与普通电话线路的软件接口。
图15是电话计算机的有关通讯功能部件和电话电子线路的功能图。
图16是具有电话计算机的输入/输出功能的主微处理机的功能图。
图17是电话计算机的主微处理机存储元件的存储图。
图18是用于电话计算机的采用浪涌抑制器(surgector)的过压和过流保护电路的电路图。
图19示出由电话计算机访问的分散数据处理系统的总体图。
图20示出根据图19的处理系统而采用的电文格式。
图21示出基于图19的处理系统的电文的状态字段。
图22示出基于图19的处理系统的连接电文。
图23示出基于图19处理系统的连接响应电文。
图24示出基于图19处理系统的事务电文正文格式。
图25示出基于图19处理系统而采用的页面卸载电文正文格式。
图26示出基于图19处理系统的页面更新请求电文。
图27示出对图26的页面更新请求电文的响应电文。
参见图1-4，本发明的电话计算机具有电话机壳体2，壳体2有一上部壳体2a和一下部壳体2b，具有普通桌端电话机单元的总体外观，因而，对于一个技术上未经训练的操作者来说，它呈现出一种操作者熟悉的形式，也就是一架普通电话机。电话计算机可以装在一架墙式电话机中，或者装在任何其它形式的普通电话机中，它被设计成既起到标准电话单元的作用，又可作为微机，用来和计算机网络进行通讯。电话计算机包括一标准的12键键盘3、一显示监视器4、一只听筒5和一只键盘释放按钮6，按钮6被按下时，键盘14(见图5和6)可从电话计算机的下部壳体内滑出。如图2和4所示，电话计算机的其它特征包括一只说话音量控制开关7;一只振铃音量开关8;装在下部壳体的底部的脉冲/单音开关(未示出);一电话线插孔9;一附加端口10(参见图12)，它能支持一矩心(centronics)并行端口和两个串行端口，一外部监视器接口11;显示监视器4的监视器亮度控制器12和监视器对比度控制器13。并行端口和串行端口支持一台打印机、一台光学扫描仪、一只软盘驱动器、一个存储装置和其它外围设备，并允许对一个电子可编程非易失性存储装置或者对RAM作快速装入。
本发明的电话计算机包括一只主微处理机和相关的存储器件(见图11和12)，并有意设计成带有一简化的用户接口。该接口通过采用普通电话机所使用的普通12键键盘3的电话计算机而工作。12键键盘的一个键被指定为呼叫(HELLO)键，当电话机挂机时启动主微处理机对电话机的控制。电话机键盘根据下部壳体底部上安装的手控开关的选择为装在装置内的电话机线路启动声调或脉冲拨号功能，并提供输入，穿过通讯处理器到达主微处理机。主微处理机也通过通讯处理器从图5和6所示隐藏的52键键盘14接收输入。隐藏的键盘是夸特格式的，它在下部壳体上滑动，按下键盘释放按钮6并拉动键盘，可从壳体中拉出键盘。用户接口还包括显示监视器4，它最好是5英寸的液晶显示(LCD)，直接从微处理机接收其输入。其它如索尼的“看守者”阴极射线管(CRT)之类兼容于该微处理机和一个控制器的显示器在封装上作些改变就可以替代LCD。
图3和4示出电话计算机的第二实施例，其中，12键键盘上增加了4个功能键。在这个替换实施例中，一个键是执行呼叫键功能的服务键。其它功能键是程控的，能执行快拨、特快拨号或者重拨的标准功能。
图7和8示出电话机1的第三实施例，其中，壳体2的形状与图1和图3的实施例略有不同。图8中听筒已从电话计算机上移走。具体地说，本实施例的电话计算机包括一内部灵巧卡阅读器28，可从电话计算机的右侧进入。如第一实施例那样，键盘3也有12个键，但是，可以象第二实施例所描述并揭示的那样，增加程控功能键。类似地，图7和8的实施例包括上部和下部壳体2a、2b、振铃音量开关8、脉冲/声调开关15、电话线插孔9、支持一矩心并行端口和两个串行端口的辅助端口10(图中示出一个盖子10a)、一个监视器亮度控制器12、一个监视器对比度控制器13和一块键盘14。另外，包括一个灵巧卡释放按钮28a。注意，在该实施例中不需要键盘释放按钮6，因为键盘由一个锁定机构或者依靠稍微拉动键盘就能克服的摩擦力保持在隐藏的位置上。
该电话计算机可以放在图9和10所示的公用电话亭20中使用。这样的配置中，电话计算机放在框顶上的一个形状相配的孔中，其上部壳体和灵巧卡阅读器开口可以看见。公用电话亭中以用户友好布局配置了几个相互很接近的外围设备，如图10所示，它们可能包括用于阅读印在卡片上的磁性信息的独立的卡片阅读器21和用于打印业务记录的打印机22。在这种配置中连到电话计算机但看不见的其它部分是(1)称为扩充盒的附加装置，用于转换从装置背部的连接器中输出的信息，允许作打印机连接，(2)用于扩展后软件的两个软盘驱动器，和(3)驱动卡片阅读器和软盘驱动器的外部电源。还可以包括其它非必需的设备，如计算器23和笔架24，它们设在电话亭内用户很容易接触到的地方。
图11显示了电话计算机的基本硬件。电话计算机包括6个基本部分(1)总体标为30的带存储器的主微处理机，(2)总体标为26的通讯处理器，(3)总体标为29的POTS电话机，(4)9600波特的调制解调器27，(5)灵巧卡阅读器28，和(6)可编程门阵列(PGA)芯片，也标为30。通讯处理器提供输入给主微处理机，也作为标准电话机起作用。调制解调器连到电话线，提供主微处理机和计算机网络中其它部分之间的接口，图15更好地示出这些。
图17中示出电话计算机的主微处理机存储器的存储图，它示出了RAM和闪光(FLASH)EPROM之间的存储分配及其地址。在较佳实施例中，微处理机包括一256K字节的易失性可写入RAM(可扩展至512K字节)和两个电子可编程非易失性闪光EPROM，两个EPROM中一个主要，一个次要，每一个有128K字节的存储量。易失性RAM用于保持微处理机程序信息和其它数据。易失性RAM内分配出一32K字节的RAM给CGA显示器。闪光EPROM装有用于显示器的字符发生器代码，并包括一个微处理机所使用的程序的解释程序，用于该程序的电话机接口特征的一些单元和起动程序所需要的软件。除了主微处理机之外，有另一个微处理器和一个长期的非易失性存储器，它们装在信用卡大小的可卸式卡片或者一张灵巧卡中。因而，用户可以方便地把数据从一个微处理机传到另一个。灵巧卡可用于记录用户信息，如电话号码、地址、银行记录和其它金融数据。为了保持电话计算机与IBM-PC的兼容性，通常分配给CGA显示存储器的地址是用于其它正常的计算机操作的，而系统的BIOS将通常送到这些地址的数据重新定向到空闲的RAM中。
在一个替换实施例中，主微处理机存储器可能包括一有电池后备的在一定期间内受到保护的非易失性RAM和一个不可写入的非易失性ROM，以代替闪光EPROM。该存储器用于某些特定的微处理机功能的实现。有电池后备的非易失性RAM用于存储用户信息，如电话号码和地址之类，它替代了灵巧卡。
图12以框图形式示出了远程可重配置的计算机系统的主要部分，系统包括电话计算机1，类似于1989年11月21日提交的目前正在审理的专利申请第439，739号中示出并说明的那一种，本专利申请的美国专利申请是其部分后继申请。主微处理机包括一个在BIOS级上兼容于标准IBM PC/XT的8086兼容性中央处理单元31。微处理机31可以是NEC型号为V25或V40的产品或其等同产品，它连到可编程门阵列(PGA)32，门阵列32一般是加利福尼亚州圣何塞的西林克斯公司生产的产品，型号为XC2018。PGA也称为逻辑单元阵列(LCA);提供了动态重组计算机的基本结构和控制逻辑的手段。将一个微处理机、存储装置和输入-输出芯片功能性地连在一起所需要的“粘结”，是通过提供一系列西林克斯公司称为“配置程序”而有时称为“配置代码”或“配置软件”的信号来配置PGA芯片而实现的。PGA包含了灵活可变的存储元件、逻辑电路和连接元件，它们被正确地配置起来后，使得PGA能假扮任意数量逻辑功能的角色，例如包括一个UART、一打印机驱动器或者一显示器驱动器。
采用PGA芯片带来了一个显著的优点，即，通过给出新配置代码，可以改变将主微处理机连到电路板上的存储器和输入/输出芯片的硬件。例如，在许多情况下，采用PGA芯片将使得能重新配置硬件，以支持新的外围设备，如分辨率提高的显示器、光盘存储装置、所谓的“灵巧”卡或信用卡阅读器等等，而在其它系统中，通常需要实际再增加一块新的电路板。
在较佳实施例中，将PGA程序化使得系统能执行其指定的功能所必需的重配置代码存储在闪光EPROM中，该EPROM可以响应从远处收到的一个信号而擦除其内容。这样，重新配置PGA，例如，以供增加一个新的外围设备之用，只需提供一个新的配置代码给闪光EPROM就能在远程做到。这使得安装在用户家中的计算机的PGA芯片基本上能够按照需要，高速度且低费用地重新配置，无需请求服务机构上门服务。
例如，为了治愈或者消除软件病毒，只要给闪光EPROM提供一个新的配置代码就能在远程重新配置PGA。在储蓄终端设备中，当一个计算机病毒侵袭微处理机31时，这种病毒必须符合用于运转微处理机的微代码。把具有不同微代码的新的程序页面卸载到闪光EPROM中，病毒将无法与新的微代码交互作用，因而将停止工作，从而停止干扰计算机的操作。类似地，如果服务终端和服务计算机之间的通讯被讹骗或窃听，通过重新配置闪光EPROM中存储的某部分代码，将PGA的门重新配置，可以提供数据加密。
微处理机31和PGA32连到主存储器，即普通的RAM34。该RAM通常用于存储从远处的主计算机卸下的应用程序，如果在接到要复制进闪光EPROM的代码之前首先接收到重配置代码，也存储该代码。PGA32也连到端口10，端口10允许通过端口10选取的操作(function)程序化，从而能改变电话计算机1采用的配件。
与电话计算机的通讯通过总体标为10的辅助端口进行，它能支持一个矩心并行端口和两个串行端口。与网络主计算机60(见图19)的通讯由串行端口之一提供。在本发明中，该串行端口既连到主微处理机，也连到系统完整性芯片35，芯片35通常是微芯片公司出售的单片计算机，型号为16C54。该芯片具有存储和执行代码的能力。将PGA芯片32初始程序化所需要的一些“系统初始化软件”代码制造时永久性地存储在系统完整性芯片的一次可编程的非易失性EPROM35a中(可使用一种只读存储器件来替代EPROM)。系统完整性芯片能够响应通过串行端口从外部逻辑装置接收到的简单的复位信号，利用这一代码重新配置PGA芯片。一般，PGA芯片首先使微处理机31启动，并核实电路连接。然后，配置代码可以通过同一串行端口或另一串行端口卸下，该代码存储在RAM34中，然后复制到闪光EPROM中，将PGA重新配置。
具体地讲，假定由于出错，整个系统非程序化，或者假定终端正在制造，尚未程序化。在任何一种情况下，系统完整性处理机35的EPROM35a中将存储允许PGA进行配置所需要的基本的“系统初始化软件”。也可称为“测试处理器”的系统完整性芯片最初配置一部分PGA，以执行一次“串行扫描测试”，它将验证芯片的实际线路连接，这在以后将更详细地说明。这是很有用的，因为PGA芯片32一般实际连接于电路板上几乎所有信号通道，因此，这个测试实际上是基本完全的。
PGA的主要功能之一是将微处理机31接口到LCD显示器4，在IBM PC中这通常由昂贵的专门设计的芯片完成，而在其它兼容PC中由可编程阵列逻辑(PAL)芯片完成。PGA也能够很方便地重新程序化，以驱动其它类型的显示器，如普通的EGA或CGA监视器、等离子显示器等等。在某种情况下，可能希望采用一个附加的显示器驱动芯片，该芯片自身提供了一定的显示器驱动器变化的可能。PGA的重配置能力给装置的使用带来很大的灵活性。
另一个实施例中，如果系统要求是稳定不变的，电话计算机可能包含专门设计的芯片，而不是采用PGA，来执行所要求的硬件功能。在这个实施例中，添加一个新的外围设备可能需要给电话计算机替换或增加新的专用芯片。在这种情况下，低级微代码保持灵活，从而允许改变计算机的基本控制逻辑和操作软件。
标号10处示出微处理机31直接连到某些输入/输出芯片，这些芯片一般包括打印机端口之类并行接口和用于数字传真设备的接口。通过比较看出，在上面任何一个实施例中，PGA一般通过串行端口连到其它串行连接的输入/输出装置，如普通的或者限定格式的键盘、一个调制解调器、一条形码阅读器或者一个光学扫描器。条形码阅读器及其光笔可以随同远程主计算机提供的一种服务，如按目录定购服务，一起使用。
本技术领域的熟练者能够理解，图12中示出的框图是功能性的描述，实际上，它的各种主要部分，如微处理机31、PGA32、RAM34、EPROM35a和闪光EPROM33，都可以由一根普通的数据总线39连接起来。用能够完成相同功能的其它存储器，如“硅文件”或者“有电池后备的非易失性可读写存储器”等，来替代EPROM和闪光EPROM，这也是本技术领域的熟练者的基本技能。在某些环境中，普通的RAM能够实现闪光EPROM的某些功能。此外，电话计算机的主要功能是，它能够接收并存储最好是通过一个普通端口从电话线或类似物上接收到的重配置代码，从而使得PGA能够根据需要重新配置，以更新系统的硬件配置。
在较佳实施例中，提供了6级软件。他们是HAL应用程序、HAL操作系统和解释程序、扩展BIOS、内核程序、PGA重配置代码和系统完整性代码。各级有不同的存取能力、不同的存储要求和不同的用途。一些软件存在闪光EPROM中。主闪光EPROM存储HAL操作系统和HAL解释程序、扩展BIOS和内核程序。辅助闪光EPROM存储内核程序和应用程序页面的副本。应用程序页面包括屏面、收集数据的指令和与前一屏面及下一屏面的连接指令。
该模拟电话机形式的系统中最高级的软件称为“家庭应用语言”或“HAL”软件。HAL软件是在响应用户访问某一特定服务的指示时从网络主计算机以页面方式卸载下来的。如果用户表示他想要确定他的往来账户的余额，一般是响应某种提示，按一下电话计算机键盘上的一个按钮，电话计算机传送一条适当的电文给网络主计算机，然后网络主计算机60卸载下提醒用户输入其用户代码等等所必需的适当的一页HAL软件。HAL软件被电话计算机接收到后存储在RAM34中，通常被立即运行。一些通常用到的HAL应用软件页面一般也可以存储在辅助闪光EPROM中，以便减少访问网络计算机所需要的通讯，这将显得有用。预计，每天一般卸载3-10个HAL页面。这样，HAL软件提供了形成所要求的用户友好接口所必需的信息，并响应用户的特定要求而卸载。因而，HAL软件在功能上可与IBM的DOS软件相比。
第二级软件是HAL解释程序，它给HAL软件提供了一个运行环境。
下面一级是“扩展BIOS”。“扩展”BIOS软件支持HAL软件的各种页面共享的各种功能，如显示控制、传给网络主计算机的电文的准备、对键盘功能的支持等等。更新后的多用途扩展BIOS软件在需要时可从网络主计算机卸载下，这一过程每年可能进行几次。更新后的扩展BIOS软件首先收入RAM34中，然后复制到主闪光EPROM中长期储存。本技术领域中的熟练者将能理解，扩展BIOS软件提供HAL软件采用的子例行程序，并且是HAL软件正常运行所必须的。
再低一级软件是内核程序，它包括未扩展的BIOS。该内核程序起到硬件与HAL操作系统之间接口的作用。在本发明中，内核程序给HAL操作系统提供一种IBM PC结构及附加的完整性服务。如同扩展BIOS软件，内核程序可在需要时从网络主计算机卸载。图像显示驱动程序汇合在存储于主闪光EPROM中的内核程序中。
图17的存储图可以根据要重新配置的存储区域来通过重构BIOS和/或扩展的BIOS而重新配置。
再低一级软件是定义PGA的状态的重配置软件或代码。它也称为“PGA代码”“重配置代码”或“配置代码”。由根据PGA代码而编程的PGA芯片提供的功能包括那些必须高速实现的功能，如存储器控制和定时、对各种数据通讯通道的奇偶校验，以及提供将微处理机连到RAM、ROM和输入/输出装置的逻辑。
同扩展BIOS软件的情况一样，对于从网络主计算机卸载下的重配置代码的更新最初存在RAM中，然后复制到辅助闪光EPROM中，用于在需要时重新配置PGA芯片。例如，如果表现出有软件病毒的活动，PGA可以容易地重新配置，使得病毒不能再在电话计算机上运行。当然，这需要将包括扩展的或者未扩展的BIOS以及也可能包括HAL软件在内的其它软件至少部分改写。但是，这些任务也可以在远处完成。
从这种远距离编程能力得到的好处是很清楚的。例如，如果需要给电话计算机加上附加功能，如增加传真能力、磁性或光学存储元件等等，PGA代码也可能遥控改变。在某些情况下，也可能必须重新配置PGA代码，以消除后来发现的硬件设计上的缺点。此外，这些方案中的每一个都显著地增大了电话计算机的实用性。
如上面表明的那样，重新配置PGA芯片后的PGA代码提供了BIOS软件运行的基础。因此，PGA芯片必须正确地配置，以使各种由BIOS控制的输入/输出功能正确地工作。
最后也是最低一级软件称为“系统完整性代码”。这个软件在制造时写入系统完整性芯片的EPROM35a中，或者可能写入单独的ROM中。正是这个代码，在使得重配置软件能卸载到终端上以便如上面指出的那样将PGA芯片最初程序化所要求的程度上操作系统。此外，要使PGA芯片能够被重配置代码重新配置，该软件是必需的。
上面描述的软件结构根据功能、存取的频率和容易程序形成软件各个部分的分隔。较高级的软件会被更频繁地存取。类似地，较高的级别可以根据用户的请求而改变(在使用HAL应用程序时)，或者由网络主计算机的操作页相对容易地改变(在使用扩展BIOS软件时)。对PGA重配置软件的存取将限于制造商，或者限于较少的系统操作员，以防止对这种极有效的软件的损害。
本发明的一个重要目的在于允许用户访问银行数据库。为了避免危及数据库的完整性，并且限制欺骗性行为等等，系统必须做得极可靠。重新配置电话计算机的实际逻辑的能力大大地增强了这种安全性。硬件重配置可在任何时候进行，以支持软件中要求的变化，例如，改变访问要求，以防止欺骗性用户，或者禁止他们进入数据库。可以作出许多特定的变化，来防止前在软件在电话计算机上运行。例如，可以使所有终端至网络主计算机的通讯都必须作数据加密。可以实行定期的改变，例如，每个月一次，以防止任何“计算机窃贼”进入，例如，可以简单地定期改变所使用的加密方法。
主微处理机也可以由在远处的计算机程序化，以消除由于软件出错或其它错误引起的系统“锁死”。如果系统“锁死”，本发明可以置于一个“哑”方式下，而继续作为普通电话机工作。以特定顺序按动键盘上的键，内核程序中的代码就给出一组指令，提醒用户请求复原。如果得到允许，则系统就拨号给一远程主计算机，以接收一复原软件模块，它包括新的操作系统。
如果更新后的软件有病毒或其它故障，阻止电话机连到主计算机，则可通过键盘输入一个数字代码，强制单元进入“哑”方式。实现这个功能的代码根据用户请求供给用户。
图13给出了电话计算机的主微处理机以HAL格式程序化时一些软件子程序的概括。主微处理机接收卸载下并且汇编过的HAL软件应用程序。这些应用程序由存储在主闪光EPROM中的HAL解释程序解释。最初的HAL应用程序页面、某些特定的例行程序、客户数据和/或配置数据可以写入主闪光EPROM，因而它们受到断电保护。HAL解释程序也可以在需要时，如更新解释程序时，从网络主计算机下卸，并存储在主闪光EPROM中。换一种方法，除了用户数据之外的所有这类数据可以永久地置于一个ROM中。
主微处理机操作系统定义了一些微处理机配置参数，包括存储器中应用程序页面的边界，以及数据存储区域。系统软件还规定数据页面可以写入易失性存储器中。当存储器已充满，而主微处理机还需要一附加页面时，主微处理机传送来自网络数据库的该新页面，并重写那些最近很少用过的页面。如果还需要的话，可通过调制解调器从网络主存储器重新得到这些被重写过的页面。
系统软件还提供输入给微处理机诊断程序，并对微处理机进行一次通电自测验。在本发明的一个实施例中，程序调用一个记录管理程序，它管理一个电话表数据记录、活动记录、个人配置模块和诊断记录。这些记录中的一部分可以保持在闪光EPROM中，以得到断电保护。
参见图14-16和18，电话计算机支持电路提供许多完整性功能部件。它们包括下列错误检测或故障预防功能部件(1)测定电话机摘机时微处理机软件是否正确工作，(2)确保计算机软件未出错的监视定时器，(3)对微处理机的易失性RAM作奇偶校验，(4)闪光EPROM，或者替换实施例中用于易失性RAM的电池后备，(5)给该存储器提供写入保护的电路，(6)当电压降到某一阀值之下时中断微处理机工作的电源故障检测，(7)使用电池时的电池低电压警告，(8)电话机线路独立于电话线电源的操作，因而当A/C电源出故障时，电话机将继续工作而不中断正在进行的通话，(9)给微机装置的实时时钟提供后备电源的存储电容，(11)防止由于呼叫等待信号引起的通讯中断或者其它类似长度的中断的电路，和(12)自我监视功能，它消除了为纠正计算机错误而作维修呼叫的需要。
下面将更详细地说明完整性功能部件电话机线路包括一个摘机定时器，它感知听筒从电话机上移走。摘机定时器的功能是保证每次电话机摘机时主微处理机软件和硬件正确地动作。摘机定时器设定在称为摘机定时器期限(OHTE)的期间未端终止。如果定时器终止，电话机硬件将强制电话机线路进入POTS方式(即，电话计算机作为普通电话机工作，该电话机有一个标准的电话机语音网络用于标准的电话机话语传输)，并且，微处理机被再次引导。POTS方式由电话机转接禁止功能启动，该功能由摘机定时器和主微处理机的输出启动。如果有三次连续的再引导微处理机的意图未获成功，则电话计算机保留在POTS方式下，并在显示器上打出一个信息。在一个实施例中，出错指示将由电话机控制台上的工作灯给出。在另一个实施例中，出错指示将由LCD显示器上的一条信息给出，或者LCD显示器将表现出没有背景光。
微处理机包括一个监视定时器，它通过微处理机的输入/输出总线复位。如果在称为监视定时器期限的时间内，监视定时器未由主微处理机复位，则会产生一个不可屏蔽的中断信号(NMI)，作为微处理机的输入。如果允许定时连续第二次终止，则会产生一个硬件复位信号停止定时器，将电话机线路从微处理机脱开，再引导微处理机，并且点亮壳体上的工作灯。在另一实施例中，则在显示器上显示出一条出错信息。
微处理机给易失性RAM34提供奇偶校验。奇偶校验功能保证在有奇偶错误时自动复原。和监视定时器一样，奇偶校验功能提供同样类型的NMI和故障保护。它提供自动定序，以消除对手工再引导的需要。如果没有与RAM相关的奇偶性错误，而有一次由一个非存储元件的一次中止引起的再引导，则系统将进行一次软式再引导，而不损失存储内容。
电话计算机电子线路提供电源故障保护功能部件。主微处理机的电源故障保护电路对供给微处理机的电源中的某些中断或者电源不足状态作出反应，当某些阀值被超出时在接收到报警检测结果之后提供一个中断信号给微处理机。如果有电源故障发生，主微处理机响应这些警报，将自己置于损害最少的状态下。只要电源不足状态继续存在，所谓“电源故障”中断信号就使得微处理机进入一个定时阶段，在进入复位方式之前结束当前的处理。在出现电源故障事件时，POTS电话线路启动，因而，通常的电话机工作并未中断。
微处理机电路从110伏AC电源获得电力，POTS电话线路则由48伏DC电话线电源驱动。为了使两个电路在一个装置中兼容并且相互独立地动作，微处理机电路和POTS电话线路分开接地。
图18是过压/过流保护电路50的电路图，在电话线电源过载时电路50将电话机线路51从电话线52上断开，防止电话机过热。在端线处设置保险丝55，因而，如果出现高电压或大电流，保险丝会把电话机电路从电话线上断开。但是，在某些情况下，电流在保险丝熔断的水平之下，例如，在UL1459电话机检查测试过程中，以正好处于保险丝溶断点之下的短路电流及较低的电压进行测试，这时会产生某些情形，尽管电压较低，所施加的电流会在电话机线路中引起危险的过热。
为了防止这种情形，用一只可控硅整流(SCR)器件53作为浪涌抑制器，跨接在电话线52的端线52a(tip line)和环线52b(ringline)为电流触发开关，同时作为过压保护器。亦即，例如在UL1459电话机测试过程中，如果端线和环线之间所加的电压大于SCR器件的导通电压，一般是295至370伏或更高，SCR器件会允许电流在其阴极端53b和阳极端53c之间通过，从而将电话机线路旁路掉。当端线和环线上有较大电流时，将有一衰减后的电流流至SCR器件的栅极端53a。如果该衰减后的电流达到触发电流水平(150-300mA)，SCR器件将相当于一个闭合的开关，允许电流通过SCR器件，而不是通过电话机线路，从而给电话机线路提供了过流保护。在电压落到阀值以下或者流过阴极和阳极的电流降至维持电流阀值(165mA)之下以后，SCR器件容许电话机正常工作。
因为SCR器件在DC电压下工作，所以在环线和端线之间连接一二极管桥式电路54，以将UL1459测试过程中采用的AC电压变换成直流电压。作为替换方法，可以用TRIAC(三端双向可控硅开关)器件(两个反并联的SCR器件)代替SCR器件和二极管桥式电路，因为TRIAC器件能在AC和DC电压下工作。
图15是本发明的电话机电子线路框图。12键电话机键盘包括一新颖的分开片式输出元件，它提供两个独立的输出信号。一个输出引向键盘通讯处理机，传给调制解调器拨号器，另一个输出传给POTS电话机拨号器。两个电话机拨号器都能产生脉冲或声调拨号输出给电话线。通过电话机壳体上的一个开关或者依靠一个软件，可以选择拨号器产生脉冲或声调。主微处理机具有在各种情况下使电话机拨号器对电话线的输出无效的能力，因而，用户在12键键盘上输入的数据不干扰标准的电话机工作。直接键盘、拨盘电话机钩和主电话机开关都可由主微处理机控制，以允许调制解调器拨号器产生脉冲或声调输出，或者使这些输出无效。
具体讲，12键键盘上的一个键，通常是＃键，作为服务键，并可以称为呼叫键。在电话机挂机时启用这个键会将主微处理机对电话机的控制从监视方式改变到控制方式。当电话机未连到网络上时，呼叫键功能部件给计算机提供了增强的电话机操作功能。主微处理机的应用程序响应呼叫键，通常给出微处理机的服务菜单，切断电话机拨号器的电源(防止有不需要的拨号声调传给网络)，并保证从电话网络转向计算机控制。
在另一实施例中，可以用一个功能键代替呼叫键，获得微处理机对电话机的控制。
另一方面，任何功能键或者12键键盘可以通过主微处理机编程，用于由制造商选定的特殊功能。在本实施例中，可以提供快拨和重拨功能键。装置可以包括一个执行在电话装置中的标准特快功能的键。12键键盘中另外选中的键可以编程，用于执行特快、快拨和重拨功能。
电话机线路包括一个形成52键键盘或12键键盘与主微处理机之间接口的通讯处理器，并组织由电话机线路的键盘或有关部件提供给主微处理机的实时数据。图3和4中揭示的替换实施例采用一个或多个功能键。功能键的输入也穿过通讯处理器。接口电路和主微处理机能支持多达8个功能键。
在一实施例中，通信处理器也包含声调检测硬件和软件，该声调检测硬件和软件能区分(1)占线或快速占线(fast busy);(2)呼叫一等待;(3)振铃;和(4)拨号音，并且将检测的信息传递给主处理机(微处理机)，在液晶显示器上依此显示这些信息以通知用户所检测到的占线信号或其它音调信息。在另一实施例中，调制解调器完成这些功能并将信息传递给主处理机。主处理机和通信处理器间建立了协定以增加整个系统的完整性。如果主处理机在予定的时间内收不到通信处理器单元来的信息，则系统将复位使两处理器(和机)重新初始化。
调制解调器为在整个电活网上发送和接收数据提供了必要的调制器/解调器电路，于是形成在电话线、主处理机和通信处理器之间的接口。调制解调器也能检测话线上的呼叫方的数据并将这一数据传递给通信处理器。调制解调器包含防止与计算机网络的其它部分通信失联的电路，也包含一个声调检测电路。该声调检测电路能感知(1)占线/快速占线;(2)呼叫等待状态;(3)振铃;(4)拨号;(5)再定序(reorder)声调，并将这些检测信息输入给主处理机。振铃和拨号音也通过语音网络提供给电话话筒。主处理机给调制解调器提供一串行输入，该调制解调器由主处理机控制和主电话线相连。
调制解调器，按照CCITT标准(一种对于9600波特调制解调器的标准)对V.32调制解调器的规定，除非来自遥控计算机的发送载波信号有大于0.5秒的中断期，它是不会自动“箝制住”(retrain)的。这一特性防止了由电话网络产生的中断影响和由话机等待信号产生的中断影响，这一特性对用户是很显然的。本发明所用的调制解调器由SGS Thomson提供。
调制解调器也包含检测由电话线传来的CLASS(分类)信号的能力。该调制解调器将这一信号传送给主处理机提供CLASS(分类)服务。由本发明所提供的分类服务包括自动回话，自动重叫，用户追踪(Customer Originated Trace)，电话号传送(Calling Number Delivery)，电话号传送阻隔(Calling Number Delivery Blocking)。这些服务在Bellcore刊物“分类特性电话号码传送”(1988年6月第二期的技术资料TR-TSY-000031)中和1988年11月第一期的技术资料TR-TSY-000030的“SPCS用户事务所设备数据接口”中有进一步讨论。
在一实施例中，调制解调器包含电话拨号电路，这就使得不需再用分离式拨号器，并且电话号码的拨号能来自键式或键盘，通过通信处理器送到调制解调器，以在电话线路上拨号。
当电话-计算机接通电源时，则进行系统完整性自测(a self-in tegrity test)和初始化，以验证电话-计算机中的各级操作软件可工作。这各级操作软件包含下列模块包含扩展的BIOS(基本输入输出系统)和BIOS参数表的系统软件;包含NCP(Negative Call Page)服务的系统软件接口;和包含HAL解释程序和应用程序的高级软件。如果内核(它包含低级BIOS)对于重新配置码和引导起动码(boot-up code)、可操作的话，就可能在验证性测试通不过的情况下通过电话线重新装载所述模块的任一个。在储存在闪光可擦除只读存储器(FLASH-EPROMS)中的内核有毛病的情况下，作为料想不到的情况或硬件故障，或如果终端已制做好而没有编程的话，则具有很大灵活性的PGA允许内核通过附加端口10借助于外部的PC使其重新装载。
每当电话计算机进行冷起动(定义为刚接通电源的系统重新引导)或热起动(定义为电源已处于接通状态时的系统重新引导)时，就进行验证性测试。除了在冷起动序列中RAM要清零外，冷起动验证序列与热起动验证序列是相同的。
测试的最初阶段包含内核完整性测试。第一步由固化在电话计算机中的软件，即存储在一次性可编程的EPROM35a中的系统完整性软件进行。完整性(integrity)软件驱动系统完整性处理器。该完整性处理器起动对分别储存在主闪光EPROM33a和辅助闪光EPROM33b中的主内核和它的备份复本的检查。主闪光EPROM和辅助闪光EPROM各储存一份内核。如果备份内核拷贝有毛病，则主内核将它自己拷贝进辅助闪光-EPROM33b中。在主内核有毛病的情况下，完整性处理器中的定时器将促使主闪光-EPROM和辅助闪光EPROM之间进行存储空间的物理交换。然后系统将重新起动。如果备份内核工作，就会把它自己拷贝进主闪光EPROM33a中。
在内核软件有毛病的情况下，完整性处理器将起动一个外部的重新编程过程。完整性软件将允许外部的PC控制重新配置码经过电话计算机上的端口10直接卸载到PGA片子上。该代码将配置PGA的结构，以便允许PC在当时将内核的像直接通到主闪光EPROM。该内核将包含能将PGA配置到可操作配置的软件，及为执行完整的系统软件功能所必须的BIOS和其它软件。然后PC使计算机系统重新起动。
具体说，系统完整性处理器35使得第一组“系统验证软件”从处理部处理机如主网络计算机被装入，或从技术人员的测试装置中被装入，对PGA的一部分重新配置。以模拟包含某予定微代码的ROM，然后由微处理机31使用该微代码以测试其自身的功能，这种自身功能一般包括对随机存储和只读存储器件的测试。
在这一点上，微处理机31就能接过整个操作，且使重新配置码“可操作重新配置码”(根据该配置码，PGA片子32被配置以完成它的最终所需功能)被装入。该配置码首先储存在RAM34中，然后拷贝到辅助闪光EPROM中，然后用来对PGA重新配置，使其变成可操作配置，于是完成了对本电话计算机的初始装载或测试。在较佳实施例中，“可操作重新配置码”以一式两份储存起来(在主闪光EPROM和辅助闪光EPROM中)。这样允许两个版本进行相互比较，提供一个附加的系统完整性检查。
这时，电话计算机有两个可工作的内核软件拷贝。可给用户显示一个信息“我在一分钟内准备好”，并进行到验证程序的下一步，它包含一个自诊断硬件测试。如果发现硬件问题，则验证程序不能连续下去。用户可看到一个信息，指示他(她)与一个合适的维修中心联系以求得帮助。
接着，在主闪光EPROM中的剩余模块得到扫描。扫描检查每个软件模块的大小和检验和计数与储存在模块首标中的大小和检验和计数是否一致。由完整性程序检知测试失败时，内核将在“哑”方式工作，并立即用问题提醒用户是否应该修理该系统。显示器显示一个信号，请求用户允许呼叫主机，主机的电话号码存储在内核中。
得到确认后，电话计算机将起动一个软件恢复程序。
闪光EPROM恢复程序包含装入恢复软件和与特定的电话计算机闪光版本号(flash version number)相对应的闪光存储图。恢复软件通过探查闪光EPROM确定哪些模块受损或缺少，然后再建闪光EPROM的内容，并且用来自主机的新的模块对上述受损或缺少的区域重新装载。如果恢复过程带来闪光EPROM模块的更新的版本，也同时修改内核数据空间中的闪光EPROM的版本号。
有两种方法更新主闪光EPROM，一种方法是每当片子更新时将全新的代码拷贝装入闪光EPROM。第二种方法是将闪光EPROM的内容拷贝到RAM中，然后擦除闪光EPROM代码并从RAM中装入新代码。进行卸载后，储存在RAM中还未更新的那部分闪光EPROM代码再回拷贝入闪光EPROM中。方法的选择取决于卸载的复杂程度。如果在更新闪光EPROM时发生电源故障，则RAM中的内容丢失。当电源恢复后，完整性处理器将认定闪光EPROM中的代码已遭损坏，并问用户是否进行恢复序列。
在再建闪光EPROM的模块以外，恢复软件还对存储在主闪光EPROM中的诊断记录进行清理。该清理包含清除那些标记为已删除的全部数据记录，并将所有留下的有用记录压缩到它们各自区域的起始部分。
恢复进程完成后，恢复软件将重新引导该系统。在这一阶段，可操作系统软件(HAL)被证实并被动始化。如能成功，则部分RAM将被清零以作为BIOS和扩展的BIOS的工作区，监视器和摘机定时器将被禁用，中断矢量表和传送寄存器将被初始化和NMI处理程序将被装入。最后，调用BOOT(引导)中断程序把控制移交给HAL解释程序，然后HAL解释程序启动HAL应用程序。
灵巧卡阅读机读入由灵巧卡提供的输入，(该机包含微处理器和存储元件)，并将读入信息传递给通信处理器。包含在灵巧卡片阅读机线路中的是用以检测灵巧卡片的存在并起动卡片阅读的逻辑线路。灵巧卡直接连通到通信处理器。在RAM(34)中，没有分配存储器地址给灵巧卡，不像其它系统，那样提供特定的存储器地址。通信处理器在灵巧卡和主微处理机之间提供低水平的连接关系。在另一实施例中，该灵巧卡能直接与主微处理机和PGA相连。换言之，通信处理器用扩展的BIOS与主微处理机通信，也使得卡片可供HAL操作系统使用。而HAL操作系统告诉应用软件卡片的存在。灵巧卡的用途包括存储操作者专用信息、加密数据、和主处理机存储器的更新信息。
该灵巧卡阅读机也能把从微处理机接收到的输入写到灵巧卡上。在一实施例中，从微处理机收到的数据储存在RAM中而后写到灵巧卡上。如果电源降低而中断写入，本发明警告用户可能丢失数据。
如前所述，本发明的主要目的是提供对用户友好的终端以适于进入操作各种银行软件程序的银行计算机系统，(包括个人支票账户单等);另外提供一种进入其它服务计算机的方法，(如提供予定机票功能的计算机、提供查阅存货簿功能的计算机、提供电子公布牌服务计算机和其它广泛应用的服务业务计算机;并且也可作为一般电话机应用。一般而言，为了进入种类这么多的业务系统，人们必须学会种类同样多的终端协定和通信方法，这是相当复杂的。单单记住各种用户代码和进入每种服务业务所需进入步骤就是一件很艰巨的工作。
本申请的电话计算机以在1989年11月9日递交的共同待批申请No.433，825(本申请是其部分继续申请)中所描述的方式进入主网络计算机。如图19所示每个用户设有本申请的电话计算机1，它包括显示器4和键盘3或具有键盘的等效终端19，它经常规的电话线18与网络主计算机60通信。下面，术语“终端”即指本发明的电话计算机1或PC终端19。网络主计算机包括终端控制器59a和交换器59b。终端控制器包含硬件和软件和功能部件(functions)。网络主计算机60的一个基本功能是提供一系列应用程序“页”，这些“页面”卸载到终端内。卸载下来的程序页给终端提供足够的“提示”以从用户得到任何信息，即用户代码，所要办的事务等，这些信息是接入多个业务计算机60a-d之一所必需的，而网络主计算机经常规的电话线与这些业务计算机相连。
更具体地，假设用户需进入银行A的业务计算机60a。当用户启动一个终端时，在终端的显示屏上出现一个菜单，允许他通过按压按键来选择“进入银行服务”，如按下本发明电话计算机的键盘3上的数字“3”的按钮或终端中指定作这种进入的任何其它键钮，来选择“进入银行服务”。如果用户压按钮，终端将送一信息给网络主计算机，主计算机依次查找它的内存以找出进入银行A的业务计算机60a所需的应用程序，并卸载一适当的程序给该终端。终端将使用这一程序来运行，并且向用户提出各种问题以提醒用户输入所需信息，如他的账号，保密进入代码、所要处理事务类型、所需的存款量、取款数、或转账数等等，以便进入他在银行里的账户。然后，这一信息以具有第一协定的电文形式从终端传送到网络主计算机。网络主计算机将这信息变换为与业务计算机60a通信所需要的任何第二协定，这样正如自动出纳机之间的通信。如果另一方面，用户需进入银行B，通常用户将由提示方式被问及同样的问题，而网络计算机将这些回答变换为进入银行B的业务计算机60b所需的不同协定形式。
与此相似，如用户需进入订购机票主计算机60d，则终端将使用由网络主计算机卸载装入的应用程序软件的适当的不同页而提供某些不同的提示。同样，不同的通信序列出现在网络主计算机和订购机票主计算机60d之间。该通信序列，尤其是在电话计算机或等效终端和网络主计算机之间的来回信息格式，在下面将详细加以描述。
网络主计算机60和各种业务计算机60a-d之间的通信是按照由业务计算机支持的业务的业主所定义的各种第二协定进行的。这些通信的执行将遵从用于这种在前的业务计算机中的现有技术，并用认为是本技术领域中技术人员众所周知的。
可以理解，进入各种业务计算机60a-d及其它众多计算机，就要求网络主计算机能按照同样多种类的各种协定进行通信。通常，可由IBM PC软件程序执行。因此使终端与PC相符最为方便。而且，如前面所述，本发明的结构目的是使电话计算机能运行其它PC兼容程序。而且，应用软件的“页”能响应用户对特定的业务计算机60a-d的选择而从网络主计算机卸载到终端。
终端控制器59a作为至终端的链路，而交换器(IX)59b作为至多个信息和金融服务计算机系统60a-d的链路。特别注意的是，这种链路工作不用修改服务计算机60a-d的软件。于是，网络主计算机、本发明的电话计算机和它运行的HAL软件的重要功能是将由用户看到和回答的极简化的“对用户友好的”请求/回答序列变换为通常用于进入业务计算机60a-d的相当复杂的通信序列及其反向变换。
根据本发明的一个重要方面，这些菜单选择是按照用户对服务的选择而变化的。即对用户友好的接口(它包含一个响应用户的每个输入而顺序显示的新菜单的“树”，直到进入服务系统所需信息已全部指定为止)是随服务而变的。按照本发明，应用程序响应D于服务的确定而一页一页地提供就可有这种灵活性，而在电话计算机中存储所有可能应用的应用程序是不实际的。
终端控制器59a在功能上包含一终端接口控制器(TIC)62，一对话控制器61，和一个共用积分器(CI)65。对话控制器61本身控制终端协定接口(TPI)63和对话管理器(SM)64。TIC监视电话计算机和TPI之间的信息流，并当信息通讯停止时控制定时器产生超时信号。TPI与电话计算机通信，并且当与网络主计算机第一次建立联络时翻译电话计算机所用的协定。另外，当终端请求时，TPI产生随机的加密键号。这些加码键号由终端程序用于发送保密信息。TPI也处理卸载应用页和请求。
SM，通过存储与用户终端和用户要进入的业务计算机系统60a-d有关的信息，维持每次通信对话所需的基本数据。在特定的对话期间，在终端和对话控制器之间进行的所有事务处理发生在特定的用户和所选定的业务如他的银行或其它金融机构等的范围内。例如，客户在被确认为有效的和授权的用户后，送到特定终端的所有信息，其后认为是仅涉及该用户。这种基于客户识别信息的前后关系的确定，就允许网络主计算机进入正确的业务计算机60a-d以完成查账目结余等项目。SM存储使事务处理生效的上下文信息，并当需要时将该信息插入送到CI信息中。SM也作为TPI和CI之间的接口，CI本身又作为对话控制器的其它部件和业务计算机系统60a-d之间的链路。
用户通过从终端显示器上显示的可选择的菜单进行相应的选择、即所需业务而进入一个特定的业务网络60a-d。终端、对话控制器和所选业务计算机60a-d之间的通信开始于对话的建立和协定选择阶段。
在对话建立和协定选择阶段，终端通过标准电话线18连通到网络主计算机。在连通建立后，电话计算机发送一系列信号，对话控制器用这些信号设定通信波特率之类的参数。例如，在网络主计算机设置了通信波特率之后，它就以询问终端类型作为响应。终端解释这一信号作为请求识别正在应用的终端类型，并且用ASCⅡ码回答所用家庭终端的类型，即电话计算机或PC终端。
网络主计算机有允许本发明的电话计算机模似基本上运行传统的通信软件的传统微机的重要功能。服务计算机60a-d接收到的通信与它通常接收到的“服务计算机通信协定”完全相同。由此，业务计算机为通信不需要以任何方式作修改，这就是本发明目的实质所在。如上所述，按本发明的这一方面这种传统微机系统19也可通过网络主计算机接入业务计算机60a-d。在这种情况下，网络主计算机通过卸载一个或多个应用软件“页”，对用户的提示等来响应接入服务计算机60a-d的请求，以允许传统微机19方便地进入服务计算机60a-d。
于是，在通信对话建立之后，在终端和对话控制器之间采用一个“链路连接等级”的协定。在链路连接等级协定中，终端和网络主计算机之间的全部通信被格式化为称为电文的信息包。图20表明了这种电文70的基本格式。这种电文格式用于在网络计算机和终端之间传送大多数的电文。其它有关的格式在下面要讨论的特殊情况中应用。
每个电文70以一个字节的文本开始(STX)定界符72开始，该定界符由固定的十六进制码“02”组成。电文的下一个字段，即电文的文本字段74能包含多达256个字节的事务处理信息。正是在这电文的文本字段74中，传送着实际的事务处理信息。电文的文本字段74也能包含有关电文状态的信息。
接着电文文本字段74的是一个字节的标题开始(SOH)定界符76，它具有固定的十六进制值“01”。该SOH定界符76表明电文文本字段74的结束和滑动窗口协定标题(Sliding Window Protoco I Header)78的开始。
滑动窗口协定标题78是按本发明的重要内容设定的，并且包含控制和错误管理信息。该标题78包含序列号字段80、确认号字段82、状态字段84、和检验和字段86，总共6个字节长度。
序列号字段80对于本发明采用的错误检测和控制系统是很重要的。该字段包含由发送装置(即电话计算机或网络主计算机对每个发送信息指定的序列号。更且体说，序列号字段80包含一字节的从0到9编码的ASCⅡ码，确定电文70在一系列发送电文中的次序。序列号各自分配给双向发送的电文。对每个相继发射的电文70指定一个比其前面电文70参考号大1的参考号。序列号以循环方式应用。即，当序列号9已分配给一个电文，则对下一个电文指定序列号0。这一过程称作“滑动窗口协定”，按照本发明，它用于错误检测和校正。
接收装置存储最新收到的电文的序列号。当新的电文被接收时，接收装置测定序列号字段80的内容是否比先前收到的那个电文的序列号大1。如果不是，则检测到一个错误，并且该接收装置指令发送装置再发送先前的那个电文。
通过使用检验和字段86提供了附加的安全性，该字段由发送装置写入电文。该检验和值与接收端所测定检验和计数比较。如果检验和值正确并且序列号是处于正常次序，则认为电文接收状态良好。
每个电文的确认号字段82包含处于良好条件接收到的最后一个电文的序列号。直到该确认号被接收到为止，发送装置在绶冲区中一直存储着这些电文以便可能再发射使用。如果发送装置已存储着一个或多个具有比最后收到的确认号更高的序列号的电文、则那些具有更高序列号的信息重新发射。相应地，当收到一个确认号时，具有低于或等于最后所收到的确认号的序列号的所有存储的电文将被丢弃。这种编序和确认方法允许信息连续流动，而不会有与在发射下一个信息之前确认每一电文相关联的延迟，而且这种方法限定了完成这种出错校正安排所必须存储的数据量。
本技术领域中那些技术人员应该理解这种典型的滑动窗口协定(Sliding Window Protocols)，它包括应用电文序列号和确认，它是一般已知技术。具有代表性的看Tanenbaum的计算机网络(Prent ice Hall，1981年)特别是ξ4.2，“滑动窗口协定”，PP.148-164。
然而，电文的这种连续流动还存在一种局限性。因为参考号的范围是有限的，所以能被发送而参考号不重复的电文的最大数目是10。因此，如果在有限范围0-9中可用的所有序列号已分配给未确认的电文，则发送装置停止信息发送，并且发送一个“无”电文的立即确认请求，即在它的电文文本字段中不包含信息，而序列号等于前一电文序列号的电文。接收装置通过重复先前的序列号来识别这一“无”电文。于是“无”电文用于传送控制信息，例如立即确认请求。
状态字段84是告诉接收装置电文状态并为各种控制请求提供媒介的一字节(8位)的字段。图21详细给出了状态字段84的各个位。位7和位5总是分别置为零和1，以便使整个状态字节84的值处于32至127的范围内。因此，状态字段的值能用ASCⅡ码表示，便于打印字母，这对诊断目的是方便的。位6(bit6)表明信息在其上传输的发送通道。位6为0表示一个前台、或高优先权的发送通道，而位6为1表示使用后台、或低优先权的发送通道。位4用于告诉接收计算机回答是否包含在多于一个的电文中，并且至少还有一个与包含在当前电文中的回答信息相关的电文要发来。位4为0表明当前电文是回答的最后或唯一的一段，位3用于区分正常对话电文与通信首次在终端和网络计算机之间建立时所用的连接电文。位3为0表示正常数据电文，而位3为1表示连接请求或回答。同样位2表明电文是正常对话电文还是拆接请求，0表示正常对话而1表示拆接请求。
位1置1请求再次发送全部确认电文，即那些参考号比包含在再发射请求电文的确认号更高的电文。位1为0表示正常电文。
位0置1请求接收计算机的确认。该信号，例如处于以上所述情况时将被发送，在这种情况下，发送计算机已用完全部参考号;并且在发送更多电文之前请求确认。位0为0表示正常电文。
如上所述的检验和字段86包含一个位计数或由发送装置计算的类似数值。同样的计算由接收装置完成，并且与存储值比较，以确认信息已正确接收。最后，电文70以回车(CR)88结束。
按照本发明，当包含在通信对话中的装置之一发送一个包含确认请求、或确认回答、或再发射请求、或连接请求、或拆接请求的电文70时，在电文文本字段中可以没有事务处理数据要发射。因此，该信息通过“无”电文发送，包括如上所述的一个重复的参考号。这告诉接收计算机在文本字段中可能包含的任何事务处理数据都可不予考虑，只需读入标题信息。当然，也没有必要为上面提到的请求和回答而发送一个“无”电文。而可采用一个正常电文，它送出请求和回答信息，同时在文本字段中传送事务处理信息。当没有正常电文可用而已被请求确认时，或者当电文的最大数目悬而未决，不能送出更多正常电文时，才发送“无”电文。
在建立通信对话时，终端发送一个连接请求电文，如图22所示。当对话控制器返回一个连接应答时，如图23所示，对话被建立并且所有后继的通信过程使用的信息格式如上所述。在每次对话开始阶段，一串信息(图26和图27所示)被交换以确定常住终端中的应用页是不是当前版本。所有用户终端中的过时的应用页由当前的版本来替换，当前版本一页一页地，按需要替换，并使用预先规定的电文格式卸载到终端。更新仅与用户当前有用的专用业务的应用页有关。这减少了用户所感受的延迟，而且排除了要求所有用户都使用每个应用页的同样版本。
因为通过网络服务进行的一些事务处理包含个人金融账目，所以在这些情况中，采用交换用户验证信息，以保证不让客户帐目遭到未授权的使用。当用户表明他要进行金融事务处理或其它需要进入保密数库的事务处理时，则TPI(63)通过一卸载页面指令终端发送一个加密检索表的请求。TPI返回一个随机产生的检索表。电话计算机中的灵巧卡使用这一检索表对客户个人识别码(PIC)，即表示他有权进入保密数据库的代码作加密处理。然后加密的PIC随用户验证电文发送给网络主计算机。同样，如果终端程序包括发送附加加密电文的指令，则在对话期间任何其它保密信息在任何时候都可加密处理。每当一个检索表被请求，就产生一个新的加密检索表。
在用户验证阶段完成后，用户用信息和金融业务计算机系统可完成各种事务处理。这种事务处理能取各种形式，本技术领域的技术人员对这一点很清楚。
一旦页面更新过程已按需要完成，并且终端装入了进入客户所需业务系统所需要的应用页，则用户就能与服务提供者进行事务处理。然后操作以简单和直接明了的方式进行。用户由卸载到终端的软件来提示，按需要，提供所要求的任何附加输入，并且适当的电文由终端发送给业务计算机，在那里进入有关的数据库、银行记录等。再，按照本发明，终端提供一个对用户友好的接口，且网络主计算机把由终端以第一格式发送给网络主计算机的用户对提示的响应翻译成传统使用的格式进入特定的业务计算机60a-b以提供所需要的服务。
通常，提示需足够明确肯定，以便用户能仅使用电话机键盘的12个键输入所有需要的指令来回答提示，而提示对应于先前的一序列回答不断更新。这大大简化了系统的应用，并且对用户友好性(这也是本发明的目的)有重大贡献。
然而，在某些情况下，必须提供所有26个字母键，以便拼出航班目的地。在这种情况下，使用从电话计算机的壳体中抽出来的小键盘14。
如果用户希望使用一个这样的服务系统，对于它，电话计算机没有存储它的应用页，则为得到必须的页可发送一个显式请求电文。这种能力为实现网络接入用户的操作简单、低费用、对用户友好的终端装置等方面提供了崭新的可塑性。
下面将按照本发明提供典型的信息格式和通信序列的附加实例的详细情况。其它需要的通信序列，有了由本申请提供的揭示之后，是本领域技术人员应能解决的。
当在终端和网络计算机之间的通信对话已建立时，并当两装置按图20所示的“链路等级协定信息格式”准备好通信时，则终端计算机发送一如图22所示的连接请求电文。该连接请求电文在电文文本字段中包含“无”电文，但是连接位、“滑动窗口协定标题”(见图21)的状态字段84的位3置为1。序列和确认字段80和82、如图20所示置为0，但序列号可从0到9的任何数字开始。
当网络计算机从终端收到如图22所示的连接请求电文时，它发送一个如图23所示的对连接电文的回答。与连接请求电文相同，状态字段84中的连接位设置为1。虽然序列和确认字段80和82这里再一次显示为0，但网络计算机在连接回答信息的确认字段82中，返回由终端在连接请求电文中发送的序列号。如指出那样，网络主计算机可以从0到9的任意号作为序列的开始。在它的下一个电文中，终端将同样包含一个等于连接回答电文序列号的确认号。该连接和连接回答电文的基它字段如上所述。
如上所述，为确保终端能得到最新软件，常住在终端中的专用HAL页，必要时将对其更新。清除旧页，并用修改过的版本替换老的版本。由于电话计算机中的存储量有限，只有那些个体用户经常使用的页是常住的。不常用的那些页，当电话计算机需要访问不常使用的网络服务供给者时，由网络主计算机提供。更新过程在每次对话的开始阶段进行，但是在注册过程已完成后，可在整个对话的任何时候请求卸载页面。当需要时，同一通信过程能用于更新通常存储在终端中的那些页。
所有HAL页的最新版本(当前版本)储存在网络主计算机中。当新的版本出现时，这些新页传送给网络主计算机的数据栈中。更新页在正常通信对话期间，一页一页地传送给终端。
在卸载页面过程期间交换信息的电文文本字段的格式是不同于用于事务处理电文的格式的。图24和图25表示了分别使用于传统的事务处理电文和卸装页面电文的电文文本字段74的不同格式。如图24所示，事务处理电文包括事务处理类型码字段92。所有事务处理码都是3个字符长度。后继的电文单元94和90由文本字段中的他们的单元标志来识别。
尤其是，如图24所示，电文文本字段74，当用于发送事务处理电文文本时，它至少包括3个分字段。电文文本字段74的第一个字段是事务处理类型码92。接着是两个字段的一个或更多组。每个两字段组包含一个单元识别字段94和实际单元数据字段90。例如，当所选的业务计算机60a-d需要一个用户识别号时，并且当由网络主计算机将这一请求已发送给终端时，则终端产生一个电文，它在单元ID字段94中包含一个代码，以表明接着的单元数据字段90包含该用户的识别号。附加数据，如用户的账号也能包括在同一电文中。再，账号可设在单元数据字段90中，并且其前设有单元ID以指明接着的数据字段包含账号。
利用数据单元通信、把这些单元设在两个字段的组中，这两个字段规定单元识别和单元数据的这种方法对于有效地实现本发明的通信方案是很重要的。
图25表明卸载页面电文的格式。这一格式用于从网络主计算机到个人终端卸载HAL软件页。例如，假如终端用于起动通信对话，这种通信对话是响应用户按压某个标志进入某业务计算机60a-d的最初请求的键而进行的，这种进入某业务计算机的最初请求将由网络主计算机解释，以指定要使用的HAL应用页来进入业务计算机。如果需要的话，则主机应用如图25所示的卸载电文文本格式卸载那页的最新版本。该文本储存在如图20所示的整个电文的电文文本帧74中。
卸载电文文本格式从事务处理类型码字段110开始，其中设有字母事务处理码以表明，例如，后继的数据是HAL应用程序的一个页。接着是页号字段114，它包含所跟随软件页的页号，或其它需要的识别数据。最后，由终端需要的实际应用软件页设在页数据字段116中。
下面对图26和图27的描述对这种方式提供更详细的说明，终端和网络主计算机以这种方式确定特定的终端软件的更新是必须的。请注意，为确保终端不使用陈旧的应用软件页面，每次对话的开始进行一次页更新交换。这些是事务处理文本电文的范例，并且给本技术领域中的技术人员提供足够的信息以进行完成本发明功能所必须的其它通信。其它必须的电文通常遵循同样的格式。他们具体功能和执行程序是属于本技术领域中技术人员的知识范围内的。
终端随着接收到连接回答信息后发送一个更新参考号(URN)请求电文。参看图26，URN请求电文是一个正常电文，它在电文文本字段包含URN编码的请求。URN请求以事务处理码92开始，这儿表示为VER。于是，这一请求电文的数据字段74包含本对话开始时存储在终端中的应用页的最高页号98。
URN电文在字段100、标有P/H的地方指定所使用的终端类型。这一信息在决定用于发送更新信息的优先权方面是很重要的。最后的数据字段106包含终端标志。
网络计算机用如图27所示的URN回答电文来响应图26的URN请求电文。事务处理码92(VER)被重复。这种事务处理码的重复用在所有事务处理电文中，是为了使接收装置确定一特定回答所适用的请求电文。
在URN回答中的下一个数据字段98是存储在网络计算机中的当前各应用页的最高URN。最后的数据字段是两个数字的状态码104，网络主计算机用它告诉用户终端页更新是否有必要。
如果终端的URN低于网络计算机的URN，则更新是必要的。网络主计算机使用终端URN和网络主计算机的URN将具有来自交叉参考文件的新版本的页面的清单集中起来。
页面设有立即发送特征位(标记)，当它置“1”表示与特定重要功能有关的页，例如注册或显示给用户的主菜单马上发送。这些页优先于发送URN回答信息卸载。就是说，在建立对话后立即发送。如果页的任何一页有一个置“1”的立即发送标记，则它们放到卸载文件的顶端。具有置“1”的标记位的页被放入零长度事务处理文件中。
如果在对话期间，在进行页面更新之后，用户希望使用一种服务而终端又没有有关该业务所必须的页，则可发送一个显式页面请求(an explicit page request)。
本技术领域中技术人员应该理解，上面已描述了本发明的几个重要和独特的方面。尤其重要的是允许对用户友好的家庭终端系统使用各种业务计算机是基于设置网络主计算机这一概念，网终主计算机接收来自终端的比较简单的请求，并用请求所需的任何附加数据以及屏幕命令等来回答这些请求，使终端能方便地提示用户提供任何所需的附加数据。按这种方式，网络主计算机的“智能”有效地与用户终端的“智能”相结合以产生需要进入各种业务计算机的全部信息。这样把用户和业务计算机之间的通信量限制到最少，这样做对于减少客户付给业务部门的费用是很重要的。
利用网络主机一页一页地更新终端所包含的软件也很有意义，因为以这种方式终端赋有更多的附加能力，并且仍然是相当便宜和小巧的单元，并具有非常合乎需要的“对用户友好的”外观。而且这种能力允许接入未来所提供的更多的服务系统而不需要对终端进行任何物理上的修改。“滑动窗口”出错检测和校正方案对于实现本发明目的方面也具有很大用途。
上面讨论的标准化电文格式的使用，在这种方法中只要确定单元的标志，就可使不同数量的单独的数据单元在终端和网络主计算机之间来回通信也具有很大用途，因为这大大简化了终端和网络主机之间的通信，并且给这一通信提供了相当大的灵活性。同时，对所有信息使用相同的整体电文格式，包括两个数据项如用户识别号和软件如被卸载的页面，这样更进一步简化了本发明所提供的通信方案。
前面的描述仅仅是对本发明原理的解释。应该理解，本发明不限于这里精确地描述和解释的结构。在本发明范围和精神实质内可能作的所有适当的变化也包含在其中。
权利要求
1.一种计算机和电话机的组合包含按照传统电话构成并具有标准电话键盘的壳体，响应所述标准电话键盘并在所述壳体内包括一电话拨号器的电话电子线路，用以完成标准电话功能；在所述壳体内、包含相连的存储器的微处理机，所述微处理机响应来自标准电话键盘的输入和响应包含在所述存储器中的指令以进行计算和控制功能，和对所述相连存储器进行编程序的装置。
2.如权利要求1所述的组合，其特征在于进一步包括从外部连到计算机和电话机的组合并对所述存储器进行编程序的装置。
3.一种计算机和电话机的组合包含;按电话机构成的壳体，安装在所述壳体上的显示器，所述壳体上的用于操作一个双输出装置的键盘，一用于接收来自双输出装置的输入的键盘微处理机装置，接收来自所述双输出装置的输入的电话电子线路，接收来自所述键盘处理机的输入的存储器，连接到所述微处理机、用以接收和存储指令以控制所述存储器的易失性(电源切断、信息消失)存储器，接收来自所述存储器的输入的电话拨号器，当所述微处理机发生电源失效时选择电话电子线路的开关装置，和连接所述电话拨号器和存储器到外电话线去的调制解调器，和一可拆除的存储器。
4.如权利要求3所述组合，其特征在于进一步包含常住在所述存储器中用于控制所述微处理机的指令。
5.如权利要求3所述组合，其特征在于所述可拆除存储器是一个灵巧卡。
6.如权利要求3所述组合，其特征在于进一步包含由所述微处理机的输出对其复位的时间间隔计时装置(a lapse timer means)，所述时间间隔计时装置对所述微处理机装置提供一个中断、除非由所述微处理机装置在第一个预定的时间间隔内对其复位，所述微处理机装置重新被引导并且切断所述电话电子线路的电源和所述时间间隔计时装置被禁止、除非所述时间间隔计时装置在第二个预置的时间间隔内被复位。
7.如权利要求6所述组合，其特征在于进一步包含用于检测安装在上层安装结构上的所述电话话筒的“摘机”状态的“摘机”检测器装置，除非所述“摘机”计时器没有由所述微处理机装置在第三个预定的时间间隔内复位，否则“摘机”计时器响应所述“摘机”检测器装置和所述微处理机装置而重新引导所述微处理机装置并切断所述电话电子线路的电源。
8.如权利要求3所述组合，其特征在于对所述微处理机装置所连接的存储器的至少一部进行奇偶校验的奇偶校验装置，并且当所述奇偶校验装置提供一个出错检测时，则逻辑装置响应所述奇偶校验装置而提供一个中断给所述微处理机装置。
9.如权利要求1、3所述组合，其特征在于进一步包含第二键盘。
10.如权利要求1、3所述组合，其特征在于进一步包含一隐蔽式键盘。
11.一种电话计算机包含一按传统电话构成的并具有标准电话键盘、其中装有电话电子线路、和微处理机的壳体，所述电话电子线路包括电话拨号器、响应所述键盘以完成标准电话功能，所述微处理机包含具有相连的存储器装置的微处理机装置和由所述微处理机装置驱动的显示器装置，所述微处理机还响应所述键盘来的输入和响应记忆在所述存储器装置中的指令以操作所述微处理机，和所述微处理机装置进一步包含一个可远程配置的门阵列装置。
12.一种电话计算机包含按电话机构成并其中包封有电话电子线路和微处理机的壳体;设在所述壳体上操作双输出装置的键盘、由此包含电话拨号器的所述电话电子线路接收来自所述双输出装置的所述输出信号，所述微处理机有具有连接于所述微处理机装置用以接收和存储指令的易失性存储器装置和可方便从所述电话计算机拆下的便携式存储器装置的存储器装置，能从外部计算机对其远程编程的可重配置的门阵列装置;和与一个ROM相连以存储所述微处理机装置的初始指令的系统完整性处理机，在逻辑上连接(interfacing)所述键盘和所述便携式存储器装置的通信处理机，当所述微处理机装置发生电源脱接时，选择所述电话电子线路的开关装置，和通过普通电话线与计算机通信的调制解调器装置，所述调制解调器在逻辑上与所述通信处理机和所述微处理机装置间接口，由所述微处理器装置驱动的显示器装置，所述微处理机装置也接收来自所述双输出装置的输出并且所述微处理机装置可选择地提供输入到所述电话拨号器，由此，所述微处理器可通过由另一个计算机经调制解调器对所述门阵列重新配置而编程;所述微处理器也可通过所述便携式存储装置或通过一个操作性地连接于所述门阵列装置的本地编程装置而在本地编程。
13.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于，当电源脱离所述微处理机时，所述电话电子线路允许标准电话操作。
14.如权利要求11所述的电话计算机，其特征在于所述微处理机包含与远程计算机通信的调制解调器。
15.如权利要求12、14所述电话计算机，其特征在于所述微处理机经所述调制解调器进入网络主计算机，所述网络主计算机以所述业务系统的格式与信息和金融业务系统进行通信，所述门阵列装置可由从所述网络主计算机发来的程序对其进行远程重新配置，所述程序符合所述微处理机装置能够懂得的格式，因此能使得所述微处理机与使用与所述微处理机装置不兼容的格式的信息和金融业务系统进行通信。
16.如权利要求15所述电话计算机，其特征在于进一步包含可通过来自所述微处理器装置的信号对其进行复位的监视计时装置，除非由所述的微处理机装置在一预定的时限内对其复位，否则所述计时装置给所述微处理机装置提供一个中断，除非所述时钟装置在第二个预定的时限内被复位，否则所述微处理机装置重新引导并且所述计时装置处于禁止状态。
17.如权利要求16的电话计算机，其特征在于进一步包含检测电话机话筒的“摘机”状态的检测器装置，如果所述计时装置没有由所述微处理机装置在预定的时间间隔内复位的话，则时钟装置响应所述“摘机”检测器装置和来自所述微处理机装置的信号对所述微处理机装置进行再引导。
18.如权利要求17所述电话计算机，其特征在于进一步包含对所述存储器的至少一部分进行校验的奇偶校验装置，和当所述奇偶校验装置给出一个出错检测时响应所述奇偶装置给所述微处理机装置提供一个中断的逻辑装置。
19.如权利要求11所述电话计算机，其特征在于所述键盘通过与其相连的双输出装置同时给所述拨号器和所述微处理机装置提供输入。
20.如权利要求11所述电话计算机，其特征在于所述存储器装置包含一即使脱离所述微处理机也永久性存储着信息的便携式存储器装置。
21.如权利要求12、20所述电话计算机，其特征在于所述便携式存储装置是个灵巧卡。
22.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于进一步包含对所述微处理机装置输入指令和数据的键盘。
23.如权利要求22所述电话计算机，其特征在于所述微机键盘可从所述壳体抽出使用，由此所述微机键盘不用时则藏在所述壳体内。
24.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于所述电话键盘进一步包含附加的可编程功能键。
25.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于进一步包含一个输入/输出接口装置。
26.如权利要求25所述电话计算机，其特征在于进一步包含一连接于所述接口装置的条形码阅读器或光扫描器，所述微处理机装置也能响应由所述条形码阅读器或所述光扫描器提供的输入。
27.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于所述可重配置的门阵列装置(reconfigurable gate array means)控制所述微处理机装置、所述存储器、和输入/输出装置之间的逻辑连接。
28.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于所述存储器装置包括通电可编程的非易失性存储器装置。
29.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于进一步包含防止所述电话电子线路由电话线路上的过压和过流引起的损坏的保护装置。
30.如权利要求29所述电话计算机，其特征在于所述保护装置包含连接在电话线的端线和环线之间将交流电压变换为直流电压的桥式二极管和设在电话线间的可控硅整流器以防止过压和过流。
31.如权利要求30所述电话计算机，其特征在于所述保护装置进一步包含连接于电话端线(tip line)的保险丝以便进一步对所述电话电子线路进行保护。
32.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于所述显示器装置包括一接触式屏幕(a touch screen)用以对所述微处理机装置输入指令。
33.如权利要求11、14所述电话计算机，其特征在于所述调制解调器装置检测呼叫方数据信息并将所述信号传递给所述微处理机。
34.如权利要求13所述电话计算机，其特征在于所述电话拨号器和所述微处理机是各自独立接地的，以提供独立谨慎的电话操作和独立谨慎的计算机操作。
35.如权利要求12、14所述电话计算机，其特征在于所述调制解调器装置有检测和区分占线、呼叫等待、振铃、拨号、和重拨等声调的装置，和显示检测结果给所述显示器装置的装置。
36.如权利要求12、14所述电话计算机，其特征在于所述调制解调器装置有检测呼叫方数据信号并将所述信号传送给所述微处理机装置的装置。
37.如权利要求16所述电话计算机，其特征在于所述信号是类程(CLASS)信号。
38.如所述要求12、14所述电话计算机，其特征在于所述调制解调器装置有防止电话线上载波信号中断的装置，所述调制解调器装置有当所述中断大于0.5秒期间自动延续(retraining)的装置。
39.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于所述微处理机装有恢复由软件出错或在所述电话键盘上特定顺序按键所引起的其它错误而造成的系统“锁闭”(Lock-up)的装置。
40.如权利要求11、12所述电话计算机，其特征在于在于所述微处理机可在几个不同系统等级上编程。
41.如权利要求40所述电话计算机，其特征在于所述不同系统等级包括以页的形式从网络主终端卸载的HAL软件;由外部计算机卸载的BIOS软件，这种外部计算机包括所述的网络主计算机;为重配置所述可重配置的门阵列装置的可编程门阵列码;和永久驻留在所述存储器装置中的内核软件。
42.如权利要求14所述电话计算机，其特征在于所述微处理机进一步包含与所述调制解调器装置、所述微处理机装置、和所述电话键盘进行逻辑连接的通信处理机。
43.如权利要求42所述电话计算机，其特征在于所述微处理机装置进一步包括具有存储微处理机装置的初始指令的ROM存储器装置的系统完整性处理机。
44.一种使用户与几个信息和金融业务计算机通信的系统，包含一家庭终端包含提示用户选择几个业务计算机的某一个的装置，接受来自用户的输入数据的装置，建立与网络主计算机有效通信的装置，和一个网络主计算机，包含进入一业务计算机以响应用户选择的业务计算机的装置，把由家庭终端响应用户对业务计算机的选择而提供的信号翻译成进入命令序列以进入用户所选业务计算机的装置，和向所述家庭终端卸载任何所需软件的装置，这些软件允许家庭终端提示用户向选定的业务计算机供给该计算机为客户提供服务时所必需的信息。
45.一种在对用户友好的家庭终端和多个业务计算机之间的通信方法，其特征在于能使所述用户终端与网络主计算机通信，网络主计算机本身又能与多个业务计算机通信，其步骤包含通过指定由业务计算机支持的业务在家庭终端和所述业务计算机之一之间起动通信对话;和响应所述指定，确定家庭终端是否在其中已存储有这样的应用软件，该软件能提示用户提供足够的信息以进入业务计算机;如果所述确定是否定的，则从所述网络主计算机向所述家庭终端卸载适当的终端应用软件页;所述网络主机通过发送指令给所述用户终端以提示用户提供进入指定业务所需的特定信息、来回答这样的业务指定;和利用由用户回答所述指令所提供的信息以进入业务计算机。
46.如权利要求45所述方法，其特征在于一标准电文格式用于所述家庭终端和所述网络主机之间的事务处理电文的通信，所述标准格式包含电文文本部分，其中一些相应的数据单元可以每一电文发送不止一个，每个数据单元前面有一个单元识别符。
47.如权利要求46所述方法，其特征在于每个数据单元前还有单元长度指示符。
48.如权利要求46所述方法，其特征在于用于发送所述事务处理电文的同样的电文格式也用于从网络主机向终端卸载应用软件页，且每个应用软件页前面设有页识别符。
49.如权利要求48所述方法，其特征在于用于卸载应用软件页的电文是通过设在事务处理电文前面的专用事务处理码来与用于联络事务处理信息的电文相区别的。
50.如权利要求48所述方法，其特征在于所述页识别符号是个页号。
51.如权利要求48所述方法，其特征在于所述电文中的页识别符前面是事务处理码以指明应用软件页在电文中被发送。
52.如权利要求45所述方法，其特征在于在家庭终端和网络主机之间发送的每个电文都包含出错检测和恢复信息。
53.一种从远程用户终端进入多个业务计算机系统的对用户友好的系统，包含一个或多个网络主计算机，每个主机包含(a)按照第一用户终端协定与用户终端进行通信的第一通信装置;(b)按照多种业务计算机通信协定与多个业务计算机系统进行通信的第二通信装置;(c)把按照所述第一用户终端协定从用户终端所接收到的数据变换为按照所述某一个业务计算机通信协定而传送的数据的变换装置;(d)存储应用软件的装置，包含为了响应来自上述某一业务计算机的数据请求，使上述用户终端能够提示用户输入上述某一计算机支持的某一特定服务所需数据的指令，以及当用户响应先前的请求而提供数据以后，为了响应该数据而使上述终端能有效地向该用户进一步请求数据的指令;(e)把所述存储应用程序卸载到所述用户终端的装置;和一个或多个用户终端，每个终端包含(a)输入装置，包含限定格式的电话键盘，和指示用户在给定时间上对由所述电话键盘支持的提示可作的各种回答的显示装置，(b)接收和存储由所述网络主计算机卸载的所述应用程序的装置，(c)响应所述存储的应用程序以提示用户对应于选择的服务而提供全部所需输入的装置。
全文摘要
本发明涉及配置成可编程微计算机的电话(电话计算机)。电话计算机包括电话电子线路及微处理机单元，这些计算机包括存储器装置和可编程门阵列(PGA)片，和增强的完整性功能部件。PGA有重新配置以适应各种类型的需不同硬件配置但实际上硬件没有重新配置的软件的能力。电话计算机通过普通电话装置、经传统电话线、用网络主计算机提供服务，尤其是，操作软件由网络主计算机卸载到电话计算机以便重新配置PGA使微计算机符合业务部门使用的软件格式。
文档编号G06F9/445GK1054164SQ9010910
公开日1991年8月28日 申请日期1990年11月9日 优先权日1989年11月9日
发明者劳伦斯·D·韦斯, 约瑟夫斯·C·卡文, 莱斯利·罗思, 吉姆·R·沃尔默, 莫里斯·L·托奇, 梅尔文·M·塔卡塔, 阿尔弗雷兹·S·萨穆伦, 迪利斯·J·帕雷克, 萨克斯·A·马吉第杰恩, 哈维·马克思, 沙恩·利, 道格拉斯·W·卡拉瑟斯, 利尔·阿林, 莱斯利·莫斯, 肯尼斯·克里格, 卡罗尔·A·梅达恩, 特吕克·恩古伊恩, 马乔里·恩格帕, 爱德华·钦, 卢西勒·K·沃伦 申请人:技术交易股份有限公司