專利名稱：包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公用電話機(jī)，尤其涉及借助借/貸卡運(yùn)行的公用電話機(jī)。
公用電話機(jī)或PT是眾所周知的，它們的功用是通過感應(yīng)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(yīng)卡。可存儲在這種卡上的大量存款，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(gè)代用硬幣(token coins)塞入話機(jī)中而給他帶來極大的方便。從操作的角度來看，使用感應(yīng)卡的諸系統(tǒng)對電話公司來說也是有利的，這是因?yàn)榭呻S意使用的感應(yīng)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(shí)—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(jī)相比，所述感應(yīng)卡的使用要求對收取存款所涉及的諸內(nèi)部元件進(jìn)行頗為實(shí)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(gè)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(gè)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(gè)元件的尋址、對感應(yīng)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(gè)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(yīng)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(shí)間設(shè)置；—各種計(jì)時(shí)(timing)，諸如，例如，無論何時(shí)出現(xiàn)環(huán)路中斷均被觸發(fā)的1秒鐘計(jì)時(shí)。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)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(jī)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(jī)均通過電話線對由交換局電池組供電。因此，使TP話機(jī)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(gè)可能途徑是在諸非活動PT時(shí)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(shí)鐘。在此種情況—稱為“斷電(power-down)” —下，有可能在電話機(jī)在不被使用時(shí)將功率損耗減小到0.5mA以下。一個(gè)優(yōu)先中斷比如當(dāng)用戶從掛鉤上摘下手機(jī)時(shí)，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(shí)而將背景噪聲所引起的脈沖解釋為優(yōu)先中斷，導(dǎo)致電路板被不必要地再次激活，并因此導(dǎo)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(gè)數(shù)，以便增加其處理速度和效率，并進(jìn)一步允許提供諸附加功能，比如，例如，自計(jì)費(fèi)。
一個(gè)附加目的由下一點(diǎn)組成當(dāng)出現(xiàn)噪聲脈沖或非優(yōu)先中斷時(shí)，避免諸PT電路的再次激活。
一個(gè)再進(jìn)一步的目的是減少PT電路板的集成電路和其它部件的個(gè)數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一個(gè)專用輔助控制電路，以執(zhí)行對應(yīng)諸中斷或外部事件的邏輯信令預(yù)處理，并與PT話機(jī)鍵盤對接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)深一層的特征，所述控制器具有若干個(gè)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(jī)的部件個(gè)數(shù)并增加了話機(jī)的可靠性和壽命長度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)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(gè)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(gè)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(jì)時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)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(gè)具體實(shí)施方式
并根據(jù)有關(guān)的附圖描述本發(fā)明，該實(shí)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(jī)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(shí)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(gè)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(fù)位信號的輸入末端14；—利用一個(gè)與PT的電源(未示出)連接的開關(guān)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(shè)EP信號；—末端20，與電話機(jī)的接收器有關(guān)，開關(guān)它來產(chǎn)生按鍵和收費(fèi)音調(diào)，也阻塞話機(jī)的麥克風(fēng)。
這些末端與控制器的一個(gè)或多個(gè)活動功能塊連接，也就是—時(shí)鐘信號發(fā)生器31，具有若干個(gè)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(fù)位發(fā)生器36、以及多路復(fù)用器輸出39外其余的諸控制器塊的直接計(jì)時(shí)。該發(fā)生器的基本頻率由圖4所示的一個(gè)電阻與電容控制的振蕩器提供，這一點(diǎn)將在以下詳細(xì)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)?，并且還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(fù)位。
—中斷控制，塊34，它將由接頭12接收的對應(yīng)外部事件的8個(gè)邏輯過渡的出現(xiàn)告訴微處理器，也將每當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)所產(chǎn)生的中斷信號的出現(xiàn)告訴微處理器。它們當(dāng)中，僅有中斷IEX0不能被掩蔽；其余諸個(gè)的掩蔽是由微處理器通過與末端16連接的總線加載一個(gè)特定寄存器(未示出)執(zhí)行的。
—監(jiān)視(watchdog)計(jì)時(shí)器，塊35，能由微處理器(未示出)利用2個(gè)比特通過接口32編程。該計(jì)時(shí)器的輸出被轉(zhuǎn)送至復(fù)位發(fā)生器塊36 —它產(chǎn)生一個(gè)9ms的脈沖通過末端18以再次初始化微處理器。這個(gè)再次初始化發(fā)生于以下情況每當(dāng)塊35中超過時(shí)限，每當(dāng)系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)時(shí)接到一個(gè)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)某個(gè)鍵被按下時(shí)) -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(gè)特定寄存器(未示出)中。該塊還阻斷(MUTE)麥克風(fēng)，為時(shí)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(gè)外設(shè)，諸如，比如卡讀/寫磁頭。
圖4詳細(xì)描述包含于時(shí)鐘發(fā)生塊31內(nèi)的振蕩電路40。如所顯示的，提供3個(gè)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(dāng)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(jī)接到一個(gè)優(yōu)先中斷起由公用電話機(jī)執(zhí)行的諸操作的順序。在9種可能的中斷當(dāng)中，存在4種優(yōu)先中斷，其中一個(gè)出現(xiàn)在正常使用期間，兩個(gè)出現(xiàn)在因破壞引起的故障或損壞的情形下，最后一個(gè)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(jī)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(jī)異常情況，包括話繩的損壞；—IEX4，由實(shí)時(shí)保持裝置(未示出)激活，以在若干個(gè)預(yù)定時(shí)間通過調(diào)制解調(diào)器向集中控制(centralized control)發(fā)送關(guān)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(gè)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(fèi)收取脈沖(toll collectingpulse)到達(dá)；—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(guān)的各種步驟；—IEX6，用中心交換局發(fā)送的一個(gè)12kHz的音調(diào)指示長途電話費(fèi)收取脈沖的到達(dá)；—IEX7，指示接到由中心交換局發(fā)送的一個(gè)425Hz的撥號音。
仍然根據(jù)圖2，當(dāng)這些信號之一到達(dá)時(shí)，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(gè)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(fù)位脈沖的開始激活塊53，該復(fù)位脈沖在它利用PD信號向電路板供電的同時(shí)保持芯片—選擇信號(chip-select signal)被禁止。
復(fù)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(shí)刻起，控制器在適當(dāng)?shù)募拇嫫?未示出)內(nèi)檢查哪一個(gè)是由諸中斷輸入導(dǎo)致的狀態(tài)，塊55，并將處理中轉(zhuǎn)至一個(gè)適當(dāng)?shù)淖映绦?。在此示例中，一個(gè)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(gè)中斷，則釋放鍵盤的讀取，塊57。
根據(jù)圖3，當(dāng)用戶按下若干個(gè)鍵時(shí)，諸數(shù)字的值被存入緩沖區(qū)，塊61，并且，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號。一個(gè)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(shí)，該P(yáng)T對諸數(shù)字進(jìn)行分析，首先檢查第一個(gè)數(shù)字的到達(dá)及數(shù)值，塊63和64。如果該值介于1到8之間，則該P(yáng)T認(rèn)為呼叫是一個(gè)市內(nèi)呼叫并且釋放多達(dá)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(gè)直撥(Driect Dialing，DDD)呼叫。如果第一個(gè)數(shù)字是0，則復(fù)式長途電話費(fèi)收取(multiple toll collection)被激活，塊65，并且PT話機(jī)開始在每次從中心交換局接到一個(gè)收費(fèi)信號時(shí)燒掉10份存款。這個(gè)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(yuǎn)距的呼叫中頻度可達(dá)每3秒鐘一次。
對第二個(gè)數(shù)字的分析，塊66，標(biāo)志著呼叫的類型，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)數(shù)字已經(jīng)為9時(shí)—如果第二個(gè)數(shù)字為0，則該呼叫是一個(gè)受話人付費(fèi)呼叫(collectcall)；此情形下，PT將最多釋放12個(gè)數(shù)字。在復(fù)式借款操作(multipedebiting operation)被激活的同時(shí)，該釋放也發(fā)生于DDD和直撥至分機(jī)(DDR)呼叫(塊67)；—如果第二個(gè)數(shù)字不為0，將標(biāo)志著一個(gè)市內(nèi)呼叫，并且僅釋放8個(gè)數(shù)字。
下一個(gè)步驟，塊69，檢查第三個(gè)數(shù)字的接收，如果肯定(塊70)，則釋放麥克風(fēng)，而如果否定，則等待用戶鍵入第三個(gè)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(fēng)上施加若干個(gè)特定音調(diào)，則一個(gè)DDD呼叫被按照市內(nèi)呼叫收費(fèi)。
當(dāng)呼叫被應(yīng)答時(shí)，中心交換局將一個(gè)長途電話費(fèi)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(gè)12kHz的音調(diào)；兩者均被若干個(gè)這樣的特定電路(未示出)辨別，這些特定電路利用一個(gè)過渡產(chǎn)生長途電話費(fèi)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(shí)刻作一次檢查，以證實(shí)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(jìn)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(gè)新的長途電話費(fèi)收取命令。手機(jī)掛至掛鉤產(chǎn)生一個(gè)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(gè)特定的實(shí)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(gè)PT提供自計(jì)費(fèi)。
權(quán)利要求
1.包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于所述處理器執(zhí)行對應(yīng)若干外部事件的邏輯信號(IEX0……IEX7)的預(yù)處理以及與鍵盤的對接，也執(zhí)行原先由所述公用電話機(jī)的微處理器完成的諸計(jì)時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，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(quán)利要求1的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于，所述諸外部事件對應(yīng)手機(jī)從掛鉤上的放置/摘取(IEX0)；通過線路極性翻轉(zhuǎn)的計(jì)費(fèi)脈沖到達(dá)(IEX1)；未經(jīng)許可打開電話間的門(IEX2)；手機(jī)異常情況(IEX3)；將數(shù)據(jù)發(fā)往中心交換局的預(yù)定時(shí)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(jì)費(fèi)脈沖的到達(dá)(IEX6)；接到由中心交換局發(fā)送的450Hz的撥號音(IEX7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于除對應(yīng)手機(jī)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(quán)利要求2的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于在產(chǎn)生按鍵或收費(fèi)音調(diào)期間將一個(gè)阻塞信號-MUTE(靜音)-被發(fā)送至麥克風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于被釋放以便在線路(76，78)上傳輸?shù)臄?shù)字的個(gè)數(shù)是分析(64，66)用戶所鍵入的前兩個(gè)數(shù)字的所得結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的包括一個(gè)輔助處理器的一種公用電話機(jī)，其特征在于僅在用戶鍵入第三個(gè)數(shù)字(69)之后麥克風(fēng)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(yīng)卡記帳(debiting)的公用電話機(jī),除這種電話機(jī)中傳統(tǒng)使用的微處理器外,它還包括一個(gè)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(yù)處理、與鍵盤的對接、若干個(gè)附加音調(diào)的產(chǎn)生、以及各種計(jì)時(shí)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(quán)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