專利名稱：包括一個輔助處理器的一種公用電話機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及公用電話機，尤其涉及借助借/貸卡運行的公用電話機。
公用電話機或PT是眾所周知的，它們的功用是通過感應卡(inductivecards)上所含的存款而起作用的，比如，已被作為專利US4029945、DE2558917和PI7804885的目的的諸感應卡?？纱鎯υ谶@種卡上的大量存款，使用戶免除了象打長途電話一樣每隔一會兒就須將若干個代用硬幣(token coins)塞入話機中而給他帶來極大的方便。從操作的角度來看，使用感應卡的諸系統(tǒng)對電話公司來說也是有利的，這是因為可隨意使用的感應卡消除了儲存存款單元(credit elements)的需求—這種需求出現(xiàn)在使用傳統(tǒng)代用硬幣時—因此，減少了破壞行為，并避免為再次使用而周期性地收集代用硬幣。
然而，與使用代用硬幣的電話機相比，所述感應卡的使用要求對收取存款所涉及的諸內(nèi)部元件進行頗為實質(zhì)性的修改。這種收取包括根據(jù)PT所接到的收取脈沖識別有效存款，及有效存款的以后使用。這些工作是由一個讀/寫磁頭執(zhí)行的，該讀/寫磁頭已由專利文件PI9201380、PI9204434以及其它文件描述。
如同以上所述及的諸文件中所陳述的，存款是以被排列成由若干行和若干列組成的矩陣形狀的若干個金屬元件的形式提供的。有效存款的識別(“讀取”)和它的以后使用(“燒掉”)包括對矩陣中每個元件的尋址、對感應卡正確插入讀/寫磁頭的識別、在顯示器上為用戶產(chǎn)生若干個消息、必須使用微處理器或諸如RAM或ROM存儲器的輔助元件的若干操作。除與收取存款相聯(lián)系的諸功能外，許多其它功能必須由微處理器來提供，諸如—通過周期掃描鍵盤的諸行和諸列與鍵盤對接；—中斷控制，通過識別諸優(yōu)先中斷和轉(zhuǎn)發(fā)對應的諸行為；—音調(diào)產(chǎn)生(最后一筆可用存款，鍵被按下)，通過軟件利用時間設置；—各種計時(timing)，諸如，例如，無論何時出現(xiàn)環(huán)路中斷均被觸發(fā)的1秒鐘計時。
根據(jù)現(xiàn)有技術水平制造的諸PT中，這些輔助功能的提供給微處理器帶來過載，除妨礙加入可能有用的諸附加功能外，還降低了電話機的工作速度，并使其工作不可靠。
此外，與一特定中心局(central office)連接的所有TP話機均通過電話線對由交換局電池組供電。因此，使TP話機在通話期間的電流消耗最小是必要的和有利的。
降低功率消耗的一個可能途徑是在諸非活動PT時期內(nèi)切斷對大多數(shù)集成電路的供電，比如調(diào)制解調(diào)器、RAM和ROM存儲器等等，并中斷微處理器時鐘。在此種情況—稱為“斷電(power-down)” —下，有可能在電話機在不被使用時將功率損耗減小到0.5mA以下。一個優(yōu)先中斷比如當用戶從掛鉤上摘下手機時，再次激活對包含所述諸電路的電路板的供電。
然而，在諸次斷電期間，微處理器時而將背景噪聲所引起的脈沖解釋為優(yōu)先中斷，導致電路板被不必要地再次激活，并因此導致不必要的能量損耗。此外，諸次由供電被再次激活而產(chǎn)生的暫態(tài)的集總效果最終使所述諸電路的壽命縮短。
由以上所述，本發(fā)明的主要目的是減少微處理器所執(zhí)行的功能的個數(shù)，以便增加其處理速度和效率，并進一步允許提供諸附加功能，比如，例如，自計費。
一個附加目的由下一點組成當出現(xiàn)噪聲脈沖或非優(yōu)先中斷時，避免諸PT電路的再次激活。
一個再進一步的目的是減少PT電路板的集成電路和其它部件的個數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一個專用輔助控制電路，以執(zhí)行對應諸中斷或外部事件的邏輯信令預處理，并與PT話機鍵盤對接。
根據(jù)本發(fā)明的一個深一層的特征，所述控制器具有若干個原先由電路板的各種IC執(zhí)行的附加功能，因此，減少了話機的部件個數(shù)并增加了話機的可靠性和壽命長度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，給附加控制器提供這樣的裝置，該裝置僅允許將若干個在諸次斷電期間通過掩蔽(masking)所選出的中斷傳送至微處理器。
根據(jù)本發(fā)明的一個深一層的特征，所述控制器產(chǎn)生若干種輔助音調(diào)，并提供原先由PT微處理器執(zhí)行的計時。
根據(jù)本發(fā)明的再一個深一層的特征，給控制器提供這樣的裝置，該裝置使得能夠在制造過程中執(zhí)行若干測試，以便保證最終產(chǎn)品完全可靠。
現(xiàn)將參看一個具體實施方式
并根據(jù)有關的附圖描述本發(fā)明，該實施方式僅被列舉作為示例，不具有限制意義，附圖中

圖1顯示輔助控制器電路的框圖，該輔助控制器電路是根據(jù)本發(fā)明的原理組建的。
圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的對公用電話機所發(fā)出呼叫的原始處理的流程圖。
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的呼叫處理的繼續(xù)。
圖4顯示產(chǎn)生控制器定時信號的振蕩器的基本原理圖。
現(xiàn)在參看圖1的方框原理圖，給控制器提供多個輸入和輸出末端，為便于參考可將它們作如下分組—與微處理器的諸接口，包含輸入末端11、輸出插頭(pin)18和21，以及與地址和數(shù)據(jù)總線連接的末端16；—利用插頭組12的諸中斷信號的輸入；—與鍵盤的接口，包含列掃描(“回車”)末端13和行掃描末端15；—在掉電之后從系統(tǒng)接收復位信號的輸入末端14；—利用一個與PT的電源(未示出)連接的開關控制電路板上的斷電情況的輸出末端17；—末端19，其信號阻塞某些外設EP信號；—末端20，與電話機的接收器有關，開關它來產(chǎn)生按鍵和收費音調(diào)，也阻塞話機的麥克風。
這些末端與控制器的一個或多個活動功能塊連接，也就是—時鐘信號發(fā)生器31，具有若干個這樣的輸出，這些輸出用于除與微處理器總線32的接口、通過接頭18與微處理器相連的復位發(fā)生器36、以及多路復用器輸出39外其余的諸控制器塊的直接計時。該發(fā)生器的基本頻率由圖4所示的一個電阻與電容控制的振蕩器提供，這一點將在以下詳細描述。
—與微處理器32的接口；諸接頭11的諸信號指令末端組16中數(shù)據(jù)的讀或?qū)懀⑶疫€通過來自微處理器的信號CS指令控制器的使能。該接口利用送往塊36和34的信號來使微處理器復位。
—中斷控制，塊34，它將由接頭12接收的對應外部事件的8個邏輯過渡的出現(xiàn)告訴微處理器，也將每當一個鍵被按下時所產(chǎn)生的中斷信號的出現(xiàn)告訴微處理器。它們當中，僅有中斷IEX0不能被掩蔽；其余諸個的掩蔽是由微處理器通過與末端16連接的總線加載一個特定寄存器(未示出)執(zhí)行的。
—監(jiān)視(watchdog)計時器，塊35，能由微處理器(未示出)利用2個比特通過接口32編程。該計時器的輸出被轉(zhuǎn)送至復位發(fā)生器塊36 —它產(chǎn)生一個9ms的脈沖通過末端18以再次初始化微處理器。這個再次初始化發(fā)生于以下情況每當塊35中超過時限，每當系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)時接到一個有效優(yōu)先中斷，或者在掉電之后。
—塊37，通過接頭組13接收5個標準鍵盤列中諸邏輯電平的讀取的鍵盤接口。該塊還產(chǎn)生這樣的行掃描信號，該行掃描信號經(jīng)塊39放大后被施加至輸出輸出末端組15。
—塊38，它產(chǎn)生兩種類型的音頻信號一種存款短缺警告音調(diào)和一種可聽的鍵返音調(diào)(每當某個鍵被按下時) -如果指示存款短缺的比特不處在電平“1”上；該比特已由微處理器始發(fā)并存儲在一個特定寄存器(未示出)中。該塊還阻斷(MUTE)麥克風，為時略長于諸音調(diào)，以便避免將它們傳過線路。
—塊39，用于控制器的制造測試中，也用于放大行掃描信號，以及分別作為經(jīng)由接頭15、19、20和21的輸出的SOUND(聲音)、EP、MUTE(靜音)、和INT(中斷)；EP信號使能若干個外設，諸如，比如卡讀/寫磁頭。
圖4詳細描述包含于時鐘發(fā)生塊31內(nèi)的振蕩電路40。如所顯示的，提供3個外部末端47、48和49以便連接決定振蕩頻率的電阻器41、43和電容器42。該電路利用經(jīng)由AND(與)門44的正反饋振蕩，通過使能該門的接頭45上的信號，該電路被激活或禁止。每當控制器切換至斷電情況，該振蕩器被禁止，從而減小總的PT電流消耗。
圖2和3顯示從公用電話機接到一個優(yōu)先中斷起由公用電話機執(zhí)行的諸操作的順序。在9種可能的中斷當中，存在4種優(yōu)先中斷，其中一個出現(xiàn)在正常使用期間，兩個出現(xiàn)在因破壞引起的故障或損壞的情形下，最后一個出現(xiàn)在向中心交換局傳輸數(shù)據(jù)期間，如下—IEX0，其過渡指示手機正被掛至或者正被摘下掛鉤。該中斷不可被掩蔽。
—IEX2，用于識別PT間的門被破壞或損壞；—IEX3，指示手機異常情況，包括話繩的損壞；—IEX4，由實時保持裝置(未示出)激活，以在若干個預定時間通過調(diào)制解調(diào)器向集中控制(centralized control)發(fā)送關于PT的數(shù)據(jù)；除以上所提及的諸優(yōu)先中斷外，PT中若干個可能的中斷包括以下諸非優(yōu)先中斷—IEX1，利用線路極性翻轉(zhuǎn)指示長途電話費收取脈沖(toll collectingpulse)到達；—IEX5，通過調(diào)制解調(diào)器傳令到中心交換局處的控制的通信有關的各種步驟；—IEX6，用中心交換局發(fā)送的一個12kHz的音調(diào)指示長途電話費收取脈沖的到達；—IEX7，指示接到由中心交換局發(fā)送的一個425Hz的撥號音。
仍然根據(jù)圖2，當這些信號之一到達時，控制器檢查出PT電路板(塊51)的狀態(tài)；如果是激活的，則將一個中斷信號發(fā)送至微處理器塊52。如果處于斷電情況下，則使用復位脈沖的開始激活塊53，該復位脈沖在它利用PD信號向電路板供電的同時保持芯片—選擇信號(chip-select signal)被禁止。
復位脈沖一但結(jié)束，塊54，各種電路上的諸條件就已經(jīng)穩(wěn)定，允許微處理器使能曾一直用總線(接頭組16)禁止接口的芯片—選擇信號。從該信號被接到的時刻起，控制器在適當?shù)募拇嫫?未示出)內(nèi)檢查哪一個是由諸中斷輸入導致的狀態(tài)，塊55，并將處理中轉(zhuǎn)至一個適當?shù)淖映绦?。在此示例中，一個正常呼叫的情形下，等待IEX7中斷的出現(xiàn)。該中斷來自撥號音檢測器(425Hz)，塊56。如果接到這個中斷，則釋放鍵盤的讀取，塊57。
根據(jù)圖3，當用戶按下若干個鍵時，諸數(shù)字的值被存入緩沖區(qū)，塊61，并且，同時產(chǎn)生一個中斷信號。一個狀態(tài)變化就這一事件發(fā)信號至微處理器，該微處理器讀出所存儲的諸數(shù)字，通過電話線將它們發(fā)送至中心交換局，塊62。與此同時，該PT對諸數(shù)字進行分析，首先檢查第一個數(shù)字的到達及數(shù)值，塊63和64。如果該值介于1到8之間，則該PT認為呼叫是一個市內(nèi)呼叫并且釋放多達8位數(shù)字的傳輸，塊68。這防止這樣一種欺騙，其中市內(nèi)呼叫被換成一個直撥(Driect Dialing，DDD)呼叫。如果第一個數(shù)字是0，則復式長途電話費收取(multiple toll collection)被激活，塊65，并且PT話機開始在每次從中心交換局接到一個收費信號時燒掉10份存款。這個手段避免由存款收取音所帶來的對通信質(zhì)量的損害 —這在非常遠距的呼叫中頻度可達每3秒鐘一次。
對第二個數(shù)字的分析，塊66，標志著呼叫的類型，當?shù)谝粋€數(shù)字已經(jīng)為9時—如果第二個數(shù)字為0，則該呼叫是一個受話人付費呼叫(collectcall)；此情形下，PT將最多釋放12個數(shù)字。在復式借款操作(multipedebiting operation)被激活的同時，該釋放也發(fā)生于DDD和直撥至分機(DDR)呼叫(塊67)；—如果第二個數(shù)字不為0，將標志著一個市內(nèi)呼叫，并且僅釋放8個數(shù)字。
下一個步驟，塊69，檢查第三個數(shù)字的接收，如果肯定(塊70)，則釋放麥克風，而如果否定，則等待用戶鍵入第三個數(shù)字，塊71。這一阻塞避免了這樣一種欺騙，其中假如用戶在麥克風上施加若干個特定音調(diào)，則一個DDD呼叫被按照市內(nèi)呼叫收費。
當呼叫被應答時，中心交換局將一個長途電話費收取命令發(fā)送至PT。該命令可以是線路極性的一次翻轉(zhuǎn)或一個12kHz的音調(diào)；兩者均被若干個這樣的特定電路(未示出)辨別，這些特定電路利用一個過渡產(chǎn)生長途電話費收取命令—該過渡分別是IEX1或IEX6的電平的—如同塊72。在這一時刻作一次檢查，以證實卡上有效存款的存在如果沒有存款，則呼叫將被中斷，塊74。如果有足夠的存款，則通過激活讀/寫磁頭—它將對市內(nèi)呼叫燒掉1份存款而對DDD/DDR呼叫燒掉10份存款—存款被收取，塊75。
收取存款之后，PT繼續(xù)檢查進行中的通話，塊76如果通話在繼續(xù)，則處理返回至塊72，等待一個新的長途電話費收取命令。手機掛至掛鉤產(chǎn)生一個中斷至微處理器，該微處理器通過讀取狀態(tài)寄存器來識別呼叫的終止、中斷線路并激活斷電程序(塊77)。
盡管已基于一個特定的實施方式描述了本發(fā)明，必須理解的是，可以引入若干將保持在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的修改，比如，例如，給一個PT提供自計費。
權利要求
1.包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于所述處理器執(zhí)行對應若干外部事件的邏輯信號(IEX0……IEX7)的預處理以及與鍵盤的對接，也執(zhí)行原先由所述公用電話機的微處理器完成的諸計時。
2.根據(jù)權利要求1的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于所述控制器包括若干種警告存款短缺的音調(diào)以及來自鍵盤的可聽回答的發(fā)生器(38)。
3.根據(jù)權利要求1的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于，所述諸外部事件對應手機從掛鉤上的放置/摘取(IEX0)；通過線路極性翻轉(zhuǎn)的計費脈沖到達(IEX1)；未經(jīng)許可打開電話間的門(IEX2)；手機異常情況(IEX3)；將數(shù)據(jù)發(fā)往中心交換局的預定時間(IEX4)；通過調(diào)制解調(diào)器(MODEM)與中心交換局通信期間傳令各種步驟(IEX5)；利用12kHz音調(diào)的計費脈沖的到達(IEX6)；接到由中心交換局發(fā)送的450Hz的撥號音(IEX7)。
4.根據(jù)權利要求3的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于除對應手機從掛鉤上的放置/摘取(IEX0)的中斷外所有的所述中斷能夠被掩蔽。
5.根據(jù)權利要求2的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于在產(chǎn)生按鍵或收費音調(diào)期間將一個阻塞信號-MUTE(靜音)-被發(fā)送至麥克風。
6.根據(jù)權利要求1的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于被釋放以便在線路(76，78)上傳輸?shù)臄?shù)字的個數(shù)是分析(64，66)用戶所鍵入的前兩個數(shù)字的所得結(jié)果。
7.根據(jù)權利要求1的包括一個輔助處理器的一種公用電話機，其特征在于僅在用戶鍵入第三個數(shù)字(69)之后麥克風才被解除阻塞(70)。
全文摘要
本發(fā)明涉及這樣的一種使用感應卡記帳(debiting)的公用電話機,除這種電話機中傳統(tǒng)使用的微處理器外,它還包括一個輔助處理器,用于執(zhí)行原先由所述微處理器執(zhí)行的諸功能中的某些功能,包括中斷預處理、與鍵盤的對接、若干個附加音調(diào)的產(chǎn)生、以及各種計時器功能。
文檔編號H04M17/02GK1176724SQ9519770
公開日1998年3月18日 申請日期1995年2月4日 優(yōu)先權日1995年2月4日
發(fā)明者卡洛斯·阿爾貝托·皮薩尼, 羅薩納·塞龍·迪吉奧爾吉奧, 路易斯·卡洛斯·貢卡維斯, 吉爾德馬·多斯桑托斯 申請人:巴西利亞電信公司