专利名称：一种小型程控交换机专用计费系统的制作方法
公众电话小型数字程控交换机专用计费系统是一项计算机应用技术，同时也属于通讯技术领域。
公众电话系统中，已有纵横制交换机专用计费系统和程控交换机专用计费系统。这两类系统的相同点在于按同样的邮电业务要求完成计次业务工作，不同点在于采用不同的技术手段来实现。前一类的专用计费系统采用“分时多路复用”技术，将纵横制交换机离散的数据，按一定的时间顺序与计费系统连接起来，通过一定的硬件接口，编制专用的程序，完成计费工作，该类系统专用于纵横制交换机，在此不予详述。邮电公众电话网大型程控交换机系统本身必须具备专用的计费系统。这一类程控交换机专用计费系统是一个单独运行的计算机专用系统，采用计算机通讯手段，将程控交换机在交换过程中的各种数据信息收集到计费系统，然后由专用软件来区分有用的计费数据，按一定的话费计算规则完成计费工作。而一般的小型程控交换机要并入邮电公众电话网，则必须配有专用计费系统来完成计费工作。其计费工作是由PC计算机与交换机直接相连，由PC机承担实时计费工作。例如美国的MOSCOM计费系统，就是在PC机上运行实时计费程序，PC机作为外设直接与交换机相连接。这类计费系统对于PC机的运行会受到一些因素的制约。例如，会由于交流电的中断，导致计费工作的中断;或由于PC机执行统计(数据汇总)工作，退出计费程序，因而中断计费工作;特别是，在PC机中运行的计费程序，只能在RAM区中运行，长期运行中，很容易因环境干扰而中断运行或破坏数据。
本发明就是为要进入邮电公众电话网的小型数字系统程控交换机而专门开发。同时也可以代为用户级小型程控交换机内部使用进行计费，例如企业、宾馆内部的小型程控交换机。本发明用于第一种交换机的即为上海国际数字电话设备有限公司生产的“ISDX数字程控交换机”，本发明用作该交换机的专用计费系统。
本发明的技术方案在于，该专用计费系统是一个独立于PC机(后台计算机)而自成体系的实时系统，如
图1所示。它以一个CPU为核心，加上必要的外围硬件电路及相适应的汇编语言制作而成。该计费系统，硬件是专门设计，所有芯片为74LS系列，其流程框图如图2所示。使用TP801单板机主频4M，经修改后作主控部件，通过选体扩充把整个存贮区的容量增加到144K，其中ROM20K，RAM124K，满足了大容量存贮电话话单及计费数据的需要。外设接口扩充了二个RS232C串行口，供通讯联络之用。一个PIO并行口可连接打印机。另外，设编译码电路，供数据，号码编译之用。整个系统还采取了一系列可靠性措施，如总线缓冲驱动，写保护，掉电保护，系统自动再启动及采用和交流电或48V直流电供电，保证了系统连续稳定的工作。软件程序也是专门开发并且固化在EPROM中。专用计费系统的CPU采用Z80，因此，计费系统的程序采用Z80汇编语言编写。设有时钟管理模块，后台PC机接口管理模块，通信管理模块，程控交换机实时数据处理模块，计费数据处理模块。
1)时钟管理模块。主要用于计费系统的时钟计时。时钟脉冲由Z80CTC专用芯片在初始化时，给予一定的时钟脉冲常数，由CTC定时地对CPU产生中断。在时钟模块的管理下，不断刷新系统时钟，并利用时钟计时，来控制系统的自启动功能。
2)后台PC机接口管理模块。实际上也是一个通信管理，只是该通讯是全双工异步方式。由后台计算机在人为操作下通过键盘向计费系统发送命令，该管理模块即对命令字符进行分析，执行其相应的功能。它是双向的非实时性的数据传递，在人为命令操作下将存贮器中的数据通过内部接口串行接口送到后台PC机，由后台计算机对数据作进一步处理。
3)通信管理模块。实际上就是与程控交换机之间的通信。它们之间采用单工异步方式通讯，只有交换机向计费系统发送数据。这部分的数据是程控交换机实时性的单方向由交换机传向计费系统，在计费程序的处理下，将有用数据存入存贮器中。
4)程控交换机实时数据处理模块。当交换机向计费系统发送数据时，在计费系统内产生中断，并接收数据。为适应在忙时可能连续传递数据，在计费系统中设有一个较大的输入缓冲器，以防止突发性大量数据不能及时处理而丢失。
5)计费数据处理模块。交换机向计费系统传递的数据是交换过程中的各种数据，并不全是有用的计费数据。因此，在系统中，将这部分程序的运行级别放在最低，利用CPU的空余时间，对缓冲器中的数据进行分析过滤，并完成计费处理。
主要模块软件流程如图3所示。CPU和外围硬件电路示意图如图4、图5所示。采用不同的CPU及外围电路，同样也可以制成专用计费系统。例如，采用目前流行的MCS-51系列的CPU芯片及其它系列的CPU芯片加上必需的外围电路与软件，均可以实现。
本发明的优点是该计费系统是一个自成体系的实时系统。PC机作为后台计算机而独立工作，PC机工作不受统计工作的制约，不会因执行统计工作而停止计费。当计算机断电或执行统计工作时，计费信息会在计费系统内存贮。该计费系统价格便宜，使用方便，满足进入邮电公众电话网的小型数字程控交换机的计费功能要求。
图4和图5说明如下。图4的电路对应于图2中总线缓冲的一部分、选体电路、存贮器扩充、掉电保护和写保护的一部分。它们是1、控制总线缓冲，U18，4块74LSO4;2、A0-A15地址总线缓冲电路，U16，U17，2块74LS244;3、数据线双向控制缓冲电路，U35，一块74LS245;4、数据线方向控制，U26，2块74LS04;5、双向数据线选通逻辑，U28，74LS32，U29，74LSO2;6、选体扩充电路U27，U29，U30，U31，U32采用74LS399，74LS30，74LS08，74LS02，74LS04;7、数据存贮器选体扩充，U1-U15，15块6264，为8K×8(RAM);8、掉电保护U33、U34;选用LM339运算放大器和施密特反相器CC4069，对电源的掉电和上电过程进行监测，保证在上述过程中，计算机不对存贮器进行非法操作，保护了存贮器所存贮的有用数据;9、写保护电路选通电路，U22-U25，4块74LS32;10、RAM译码电路，U19-U21，3块74LS138。图5的电路对应于图2中总线缓冲的一部分、自动再启动、外设扩充、串行接口及写保护电路一部分。它们是11、SIO串行口;12、CTC定时计数器;13、电平转换，MC1488、MC1489、RS232C;14、地址译码(译SIO和CTC)，74LS138;15、译码及接口电路，2块74LS154;16、二级译码电路、一块74LS138;17、4秒振荡电路，555;18、自启动电路，一块74LS164;19、输入输出端口电路，4块74LS244(图上省略，只画2块);20、写保护电路，3块74LS74和1块74LS02;21、串行接口和后台计算机由话单自动传输控制电路连接，74LS74和3DK4B和继电器JRC-5M;22、控制总线缓冲，74LS04;23、地址总线缓冲，A0-A7，一块74LS244;24、数据总线缓冲，D0-D7，2块74LS244;25、数据线方向选通，74LS32。
权利要求
1.一种公众电话小型数字程控交换机专用计费系统，本发明的特征是，本专用计费系统是一个独立于PC机(后台计算机)而自成体系的实时系统，它以一个CPU为核心，加上专门设计的硬件电路及相适应的汇编语言制作而成，软件程序也是专门开发并且固化在EPROM中，有专门的可靠性措施，如总线缓冲驱动、掉电保护、写保护、系统自动再启动及采用交流电或48V直流电供电；硬件部分采用TP801单板机主频4M，经修改后作主控部件，通过选体扩充把整个存贮区的容量增加到144K，其中ROM20K，RAM124K，外设接口扩充了二个RS232C串行口，供通讯联络之用，一个PI0并行口可连接打印机，还设编译码电路，供数据、号码编译之用，再设可靠性措施之电路；总线缓冲驱动、掉电保护、写保护、自动再启动；软件部分设有时钟管理模块，后台PC机接口管理模块，通信管理模块，程控交换机实时数据处理模块、计费数据处理模块计费系统数据流向1)、程控交换机与计费系统这部分的数据是程控交换机实时性的单方向由交换机传向计费系统，在计费程序的处理下，将有用数据存入存贮器中；2)、计费系统与后台计算机这部分的数据由后台计算机在人为命令操作下进行，是双向的非实时性的数据传递，在人为命令操作下将存贮器中的数据通过内部接口送到后台计算机，由后台计算机对数据作进一步处理。
2.如权利要求1所述的计费系统，其特征为CPU采用Z80，相应采用Z80汇编语言，所有芯片为74LS系列。
3.如权利要求1所述的计费系统，其特征为CPU可采用MCS-51系列的CPU及相应芯片系列。
4.如权利要求1所述的计费系统，其特征为时钟管理模块采用Z80CTC专用芯片，由CTC定时对CPU产生中断。
5.如权利要求1所述的计费系统，其特征为总线缓冲驱动，包括控制总线缓冲，选用74LS04;地址总线缓冲，选用74LS244;数据总线缓冲，选用74LS244;数据线双向缓冲电路，选用74LS245;数据线方向控制，选用74LS04;数据线方向选通，选用74LS32。
6.如权利要求1所述的计费系统，其特征为数据存贮器选体扩充选用15块6264，为8K×8RAM。
7.如权利要求1所述的计费系统，其特征为掉电保护选用LM339运算放大器和施密特反相器CC4069。
8.如权利要求1所述的计费系统，其特征为写保护包括写保护电路选通电路，选用4块74LS32;双向数据线选通逻辑，选用74LS32、74LS02;和写保护电路，选用3块74LS74和1块74LS02。
9.如权利要求1所述的计费系统，其特征为自动再启动包括4秒振荡电路555和自启动电路1块74LS164。
10.如权利要求1所述的计费系统，其特征为外设接口扩充的输入输出接口电路，选用4块74LS244。
11.如权利要求1所述的计费系统，其特征为外设接口扩充的编译码电路，包括RAM编码电路，选用3块74LS138;译码及接口电路，选用2块74LS154;二级译码电路，选用1块74LS138;地址译码，译SIO和CTC，选用74LS138。
12.如权利要求1所述的计费系统，其特征为选体扩充电路选用74LS399，74LS30，74LS08，74LS02，74LS04。
13.如权利要求1所述的计费系统，其特征为外设接口扩充了二个串行口，它们包括SIO串行口，CTC定时计数器和电平转换MC1488，MC1489，RS232C。
14.如权利要求1所述的计费系统，其特征为串行接口和后台计算机由话单自动传输控制电路连接，为74LS74、3DK4B和继电器JRC-5M组成。
全文摘要
一种公众电话小型数字程控交换专用计费系统是一项计算机应用技术，同时也属于通讯技术领域。本发明是为要进入邮电公众电话网的小型数字程控交换机而专门开发，同时也为用户级小型程控交换机内部使用进行计费。它是一个独立于PC机(后台计算机)而自动体系的实时系统，它以一个CPU为核心，加上专门设计的硬件电路及相适应的汇编语言制作而成。软件程序也是专门开发并且固化EPROM中，有专门的可靠性措施；总线缓冲驱动、掉电保护、写保护、自动再启动等。
文档编号H04M15/00GK1089069SQ9310177
公开日1994年7月6日 申请日期1993年2月16日 优先权日1993年2月16日
发明者俞鸣年, 朱茂卿, 宋志清 申请人:无锡市三维电子技术公司