多路公用电话计费系统的研究与开发

论文摘要

随着国家经济建设和通信事业的迅速发展,公用电话已经逐渐遍布大街小巷,大大方便了人民群众,成为社会生活必不可少的一部分。然而,由于公用电话分散的特点,给公用电话的管理带来很大麻烦。目前的公用电话计费系统仍存在一些问题,尤其因为通信速度慢、缺乏在线更新程序的功能,使电信运营商对电话资费、计费方式的调整不能在公用电话计费系统上及时体现,同时对公用电话代办户缺乏有效的监督管理手段,因此给公用电话事业的发展带来不小的负面影响。随着通信技术和微电子技术的发展,嵌入式调制解调器技术、微控制器的动态编程技术IPA（In-Application Programming）得到普及,同时也使得将这些技术应用到公用电话计费系统中变为现实。 针对目前普遍基于“单片机+EPROM+单行液晶屏”的公用电话计费终端存在的问题,论文研究开发的多路公用电话计费系统采用嵌入式微控制器、嵌入式FSK调制解调器和多行液晶显示屏为主体的新模块化总体结构,嵌入式技术的应用使系统的结构紧凑、稳定、可靠。本文在分析研究多路公用电话计费系统硬件、软件需求的前提下,具体进行了系统的总体结构、微控制器系统、FSK调制解调器通信系统、电话线路接口、键盘和显示接口等的设计。一方面利用嵌入式微控制器中FLASH存储器的动态编程技术,在多路公用电话计费系统中实现了在线实时更新程序的功能。另一方面研究了嵌入式FSK音频调制解调器的工作原理,并设计应用于电话线路远程通信接口中,提高了系统的通信速度、抗干扰能力和传输稳定性,实现了电话线路上远距离、大数据量的可靠传输。开发的多路公用电话计费系统在总体上具有实时计费显示功能、通信功能、备用程序、备用费率定时启动功能,程序自动升级功能、话费统计功能、防盗打电话功能和防雷击功能。解决了目前公用电话计费系统中乱费率、通信速度慢、不能实时更新程序、稳定性不高的一系列问题,已在国内十多个省得以广泛推广应用,并远销到亚洲、非洲等国家。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 发展历史
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究的目的和方向
• 1.4 设计需求
• 1.5 论文的主要内容及结构
• 第二章 多路公用电话计费系统的总体设计
• 2.1 公用电话中心管理系统
• 2.2 多路公用电话计费系统设计
• 2.2.1 系统功能设计
• 2.2.2 硬件总体设计
• 2.2.3 软件总体设计
• 2.3 小结
• 第三章 微控制器系统
• 3.1 微控制器SST89E564RD
• 3.1.1 扩展特殊寄存器说明
• 3.1.2 动态编程功能
• 3.1.3 程序代码安全锁
• 3.2 软件流程开发
• 3.3 远程通信协议研究
• 3.3.1 协议描述
• 3.3.2 数据包格式
• 3.3.3 协议处理流程
• 3.4 小结
• 第四章 音频调制解调器系统
• 4.1 音频调制解调器CMX624
• 4.2 MODEM通信接口设计
• 4.2.1 电话线路接口电路
• 4.2.2 振铃信号检测
• 4.3 通信握手协议
• 4.4 小结
• 第五章 电话线路接口设计
• 5.1 拨号音、回铃音、忙音信号检测电路
• 5.2 提机、挂机、反极以及脉冲拨号信号检测电路
• 5.3 抗雷击等高电压信号的保护电路
• 5.4 模拟提机电路
• 5.5 小结
• 第六章 键盘和显示接口设计
• 6.1 键盘接口设计
• 6.1.1 设计方法
• 6.1.2 电路设计
• 6.1.3 测试软件设计
• 6.2 显示输出的设计
• 6.2.1 液晶显示控制／驱动器
• 6.2.2 液晶模块的电路设计
• 6.3 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果