引言

國內(nèi)單片機多機通信方向技術開發(fā)應用已有相當長時間，在智能化儀器、工業(yè)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(nèi)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(chǎn)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(xiàn)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(nèi)線和外線）、分機撤線、分機撥號處理等工作， 提供內(nèi)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(xié)議

在多機通信協(xié)議中定義上位機為主動， 下位機為被動。

2.1 上——下位機聯(lián)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(fā)應答信號， 同時作好接收數(shù)據(jù)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(fā)地址信號； 若正確， 發(fā)送數(shù)據(jù)（命令代碼）。已握手的下位機接收數(shù)據(jù)（命令代碼）后， 執(zhí)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(fā)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(nèi)/ 外線、指定分機撤線、釋放外線繼電器、編程密碼、長途等級（內(nèi)部、市內(nèi)、國內(nèi)和國際）、長途解鎖、要求繩路發(fā)內(nèi)線撥號音、內(nèi)線回音鈴、內(nèi)線忙音鈴或內(nèi)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(fā)送信息。發(fā)送信息有：本繩路有外電呼叫、撥打內(nèi)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(jiān)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(jù)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(xiàn)程控交換機功能。

3.1 上位機軟件設計思路

根據(jù)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(fā)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(shù)變量、變量單元、位標志、緩沖區(qū)、中斷設置、定時器設置/ 啟動、電話分機工作初始狀態(tài)等。

摘機處理模塊主要判別是外線來電摘機、內(nèi)線來電摘機還是要撥打外線或內(nèi)線電話。

掛機處理模塊比較復雜， 既有內(nèi)外線通話結束掛機， 又有內(nèi)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(nèi)線掛機、分機功能設置完畢掛機等。

發(fā)送命令模塊主要是根據(jù)電話分機發(fā)生摘/ 掛機時， 向下位機發(fā)送掛線/ 撤線命令、內(nèi)線撥號音等命令， 發(fā)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(jù)下位機CPU 請求， 完成外線來電、撥打內(nèi)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(jù)振鈴模式進行分機振鈴、輪流振鈴等； 內(nèi)線呼叫分機時， 根據(jù)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(chǎn)生各種振鈴計時以及看門狗定時常數(shù)刷新等。