CN1029448C - 可视图文网间接入点设备 - Google Patents

Abstract

可视图文网间接入点设备是在可视图文通信系统中，把位于电话网侧的用户终端和位于数据网侧的数据库两者建立信息交换联系的连接、控制设备。本发明采用通用微机作主控制机、配设扩展通信机的模块化总体结构，在微机扩展槽里插有X.25同步通信卡和总线驱动卡，在扩展通信机箱里插有异步通信控制卡、异步通信卡和调制解调器卡。采用共享存储器进行主控制机与同步通信卡、异步通信卡之间的信息交换，主控制机可采用双机热备份工作。

Description

本发明涉及一种可视图文通信系统中的一项重要设备，确切地说，涉及一种可视图文通信系统的管理和控制设备-网间接入点设备，属于数据通信设备技术领域。

交互型可视图文通信（Videotex）是近年来发展起来的一种新的非话通信业务。它是一种公用的、开放型信息服务系统：利用现有的公用交换电话网和公用分组交换数据网把全国各地的数据库联成系统，向广大用户提供内容广泛、具有视觉功能的图文信息服务，以实现全社会的信息资源共享。

随着微型计算机技术的发展，许多行业都已建立了各自的数据库，并使数据库的检索查阅进入了人们的日常工作和生活中，例如银行存取款、民航售票、股票行情、电话号码或邮政编码查询等等。但是，这些数据库大多是封闭的、各自独立的，有的还是区域性的。每个数据库只能提供查阅本数据库信息的服务，不能查阅其他数据库的信息。随着信息社会和市场经济的发展，这种封闭式的数据库已不能满足人们希望获得尽可能多的各种信息的需求。可视图文通信就是利用现有的信息系统资源（包括各种数据库和通信网），规定一些统一格式，使得每个用户都可以利用自己的终端检索查阅连入图文通信网中的任何一个数据库内容。图1所示的就是可视图文通信系统的网络结构示意图。图中，100是网间接入点设备（Videotex    access    point，简称为VAP），200是公用交换电话网（PSTN），300是用户终端，400是公用分组交换数据网（PSPDN），500是公用数据库（DB），600是编辑终端。

本发明的目的是提供一种能够在可视图文通信系统中把位于电话网侧的用户终端和位于数据网侧的数据库两者建立信息交换联系的网间接入点设备。

本发明的另一目的是提供一种在不同通信网之间实现图文信息交换的技术-共享存储区及其设计方法。

本发明是这样实现的：它包括有主控制处理机、与公用分组交换网通信的X.25同步通信卡和与公用电话交换网通信的异步通信卡，其特征在于：所述主控制处理机为通用微型计算机，在其扩展槽里插有总线扩展驱 动卡和用单板计算机控制的直接与分组交换数据网通信的所述X.25同步通信卡;所述设备还包括扩展通信机，所述扩展通信机为模块化结构，在其机箱中插有经所述总线扩展驱动卡与主控制处理机通信的、用单板机控制的异步通信控制卡、异步通信卡和通过公用电话交换网与可视图文终端构成通路的调制解调器卡。

本发明的实现为可视图文通信系统提供了一项关键设备-本发明是实现整个系统在跨越两种不同电信网（公用交换电话网和公用分组交换数据网）进行信息传递的连接桥梁，也是整个系统的管理和控制中心。它具有很强的通信功能，不仅有与电话网的接续能力，还有与分组数据网的通信能力。电话网侧采用CCITT    V.23或其他的通信协议，分组网侧采用CCITT    X.25通信规程。它既要能实现与用户终端的通信连接，自动应答用户的呼叫、接续，完成对用户终端的识别，以制定该用户能否进网和可以调用哪些数据库的信息;又要管理用户的输入过程，根据用户终端发来的功能键完成相应的操作;还要完成各种计费统计功能，如根据数据库的费率、用户检索的时间和信息量进行计费，并向用户提供每页信息的费用指标和向系统管理人员提供有关统计信息。而采用本发明这种主控制机外加扩展机箱的模块化设计方法，比起把所有电路都做成插卡全部插在微机机箱里的结构设计，具有的优点是：1.有利于设备的扩充增容。由于可视图文通信是项新的通信业务，其用户肯定会日趋增多。但是通用微机机箱里的扩展槽数目很少，限制了插卡的数量;再者，微机机箱的电源容量有限，一旦插卡增多，也会影响设备工作的稳定和可靠。2.有利于设备的带电维护操作。由于扩展机箱里的电路板插拔方向是水平的前后插拔方向，与一般通信设备的机架结构相同，而与微机扩展槽采用上下垂直的插拔方向是不同的，本发明扩展机箱的结构有利于设备的带电维护。

本发明针对两种不同通信网和不同通信规程的特点，虽然都采取了共享存储区这种信息交换的技术，但在具体应用时又分别采取软双口和硬双口的不同设计方法，使得本发明电路的硬件结构简单，工作可靠，维护方便。为确保设备工作可靠，通信畅通，主控制处理机可以采用双机热备份方式工作。

下面结合附图，具体介绍本发明的电路结构和工作原理。

图1为可视图文通信系统网络结构示意图。

图2为本发明的电路结构框图。

图3为本发明的信息传递流向示意图。

图4为本发明中软双口共享存储器的结构设计框图。

图5为本发明中硬双口共享存储器的结构设计框图。

图6为本发明主控制处理机的程序流程图。

如图2所示，本发明是由主控制机1和扩展通信机2两部分组成，其中主控制机1采用通用微型计算机10组成，可以选用IBM286、386主型机或其兼容机，也可选用更高挡次的通用微机。在主控制机1的机箱的扩展槽内插有X.25同步通信卡11，通过此卡11可由该机箱直接引出两个X.25物理链路（传输速率可为9600b/s），通过公用分组交换数据网接至数据库。在控制主机1的机箱扩展槽内还插有1-2块的总线驱动卡12（图示就画了一块总线驱动卡12），用于驱动主控制机与扩展通信机两者之间的系统总线线路进行信息交换，并由此构成一个完整的设备。通常一块驱动卡可以驱动一台扩展通信机，两块驱动卡就可以驱动两台扩展通信机，使本发明所连接的用户终端数目也相应扩大一倍。两个机箱之间的系统总线用扁平电缆连结成一体。扩展通信机里插有多块8088CPU单板微型计算机，每块单板计算机都作为异步通信控制卡20分别通过总线与主控制机联络，并分别控制4块异步通信卡21及其异步调制解调器卡22（又称MODEM卡）。调制解调器可以是装入扩展通信机机箱内的，也可以是外接的。而每个调制解调器卡22上可以引出4路电话线路接到公用交换电话网200，再通过交换机接到可视图文通信系统里的用户终端。这样，每个网间接入点设备最多可以接通32个用户终端。

图2清楚地表明了本发明是采用多机控制的电路结构和模块化的设计方法。这样可以简化电路种类，便于使用维护和保证设备的工作安全可靠，还有利于设备的扩充增容。

现在结合图1所示的可视图文通信系统和图3所示的本发明信息传递流向示意图一起来介绍本发明的工作过程：用户拿起话机，拨叫可视图文特种业务号码，本发明（可视图文网间接入点设备，VAP）经电话网接收到此信号后，该振铃信号经VAP上的异步通信卡的继电器常闭接点和光耦、整形电路，在接收端产生脉冲信号，由异步通信控制卡上的8088CPU对此信号判别，再控制继电器吸合，使电话线倒向调制解调器侧，使其调制解调器卡22发出2100Hz单音，用户听到接线音后，按下终端300的接线键，此时，本发明VAP完成对终端应答过程，并与终端之间电话网侧的物理链路就连接完成了。

VAP收到用户的接线键信号后，VAP询问终端识别代码，用户再将自己的代码发给VAP，由VAP确认后再向该终端发出欢迎页和征询单，否则，VAP拆线。这一功能由软件实现。信息具体流向是：用户拨通 VAP的业务号码，就使本发明的8250异步通信卡21向异步通信控制卡20中的CPU发中断，该CPU就把用户请求服务等信息送到异步通信控制卡20上的共享存储器（软双口），同时指示调制解调器卡22的继电器吸合。控制主机10从共享存储器读到有用户请求服务后，先识别用户代码，确认无误后就把欢迎页和征询单送到共享存储器，并通知异步通信控制卡20中的CPU把此信息取走发给用户。用户填写征询单后，按下发送键，所有信息（包括用户检索数据库的要求等）仍通过共享存储区送给控制主机10，控制主机则通过同步通信卡11中的共享存储器（硬双口）与同步通信卡11中的8088CPU进行信息交换，再由同步通信卡11的同步通信接口发出，经公用分组交换数据网进入数据库。这也就是图3中左边的箭头L所指的用户请求服务的信息流向，数据库送出的响应信息则经过上述信息流向的逆过程送到用户终端，即如图3中右边的箭头R所指示的信息流向。4由于网间接入点设备要通过两种不同电信网在用户终端与数据库之间传递信息。插在扩展通信机箱里的异步通信卡，除了完成上述自动呼叫应答、用户终端识别功能外，还具有用户终端管理和检错纠错功能。而插在主控制机的总线扩展槽里的X.25同步通信卡，是一块含有CPU的智能卡，分组网的一、二、三层通信协议均可在卡中实现，它通过与总线的紧耦合，和主控制处理机采用信箱方式经该同步通信卡上的共享存储器（硬双口）交换信息而实现与分组交换数据网的信息收发过程。本发明采用共享存储器的电路结构形式为进行信息交换提供了比较理想的技术措施，并且，针对不同情况，分别采用软双口的共享存储器和硬双口的共享存储器设计技术。

在异步通信部分采用的是软双口存储器技术，其处理方法是：当控制主机10的CPU（称为主CPU）要对共享存储器进行读写操作时，产生一个信号，使异步通信控制卡20中的8088CPU（称为从CPU）处于等待状态，使从CPU不能同时进行读写操作;反之，若从CPU对共享存储器进行读写时，也产生一个信号，使主CPU处于等待状态而不能进行读写操作。只有正在进行读写的一方完成操作之后，撤消等待信号，才允许对方进行共享存储器的读写。当两个CPU同时请求访问共享存储区时，则由硬件保证其中一方优先。

图4所示的软双口电路结构设计框图中，本发明把访问共享存储区的开关设置任务交给从CPU，即由从CPU来控制共享存储器的使用权。具体步骤是：从CPU把开关位置设在自己一侧，使主CPU处于断路位置，并在事先向标志锁存器写入标志，通知对方自己访问存储区是要进行 何种操作，然后才对共享存储器进行读写。操作完成后，立即放弃对共享存储器的使用权而让给主CPU。如果它要和主CPU进行通信，要启动中断发生器，向主CPU发中断，主CPU接到中断后，立即读刚刚由从CPU写过的标志锁存器，并据此完成自己的相应操作。

若主CPU要进行共享存储器的读写时，先要通过标志锁存器和中断发生器向从CPU申请对共享存储器的使用权，获得准许后的主CPU的操作步骤则与从CPU访问共享存储器的步骤相同。

在同步通信部分采用的是硬双口存储器技术，其处理方法是：控制主机10的CPU（称为主CPU）和同步通信卡11中的8088CPU（称为从CPU）都有一个已方写、对方读的锁存器，供双方通信时使用。并且，把通过控制多路开关来掌握共享存储器使用权的主动权交给了从CPU，只有从CPU完成共享存储器的读写后，把多路开关置向控制主机的主CPU一侧，主CPU才可访问共享存储器。而当双方需要通信时，先按约定，各自把标志字写入锁存器，然后用中断方式通知对方读该锁存器的内容，对方就根据读到的标志字内容进行相应的操作。

图5所示的硬双口共享存储器的电路结构框图。它是通过在共享存储器里留出固定位置，用作主、从CPU的标志锁存器。当一方已经在进行读写共享存储器时，另一方也要访问共享存储器时，就要处于等待状态，而当双方同时请求读写时，则用硬件规定其中的一方（如从CPU）的请求优先。

本发明的主控制处理机中存有数据库，可以进行可视图文通信的计费和统计工作，也可进行高层协议的转换，还可以通过远程终端来管理设备的运行，进行远程登录和诊断测试。

本发明已经试制成功样机多部，有32/2端口和16/2端口的两种规格，已在由公用电话网构成的试验网中与其他可视图文通信设备（如：用户终端、编辑终端、微机型数据库等）成功地进行了性能试验。试验结果表明，本发明的设计是成功的，达到了发明目的，为在我国实现可视图文通信的新业务提供了一项重要设备。

Claims (9)

1、一种可视图文网间接入点设备，包括有主控制处理机、与公用分组交换网通信的X.25同步通信卡和与公用电话交换网通信的异步通信卡，其特征在于：所述主控制处理机为通用微型计算机，在其扩展槽里插有总线扩展驱动卡和用单板计算机控制的直接与分组交换数据网通信的所述X.25同步通信卡；所述设备还包括扩展通信机，所述扩展通信机为模块化结构，在其机箱中插有经所述总线扩展驱动卡与主控制处理机通信的、用单板机控制的异步通信控制卡、异步通信卡和通过公用电话交换网与可视图文终端构成通路的调制解调器卡。

2、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：所述的主控制处理机的扩展槽里所插的总线扩展驱动卡通过总线与一个或者二个扩展通信机进行信息交换，由此构成一个完整的设备。

3、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：在扩展通信机箱里插有多块用单板计算机控制的、可以分别通过总线与主控制处理机联络的异步通信控制卡，而每个异步通信控制卡又含有多块异步通信卡、调制解调器卡，与用户终端建立通信链路。

4、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：所述的扩展通信机的接插槽是垂直方向安装的，即安装在其中的电路板是水平方向进行插拔而装入扩展机箱的。

5、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：在扩展通信机箱里的异步通信卡，能够完成自动呼叫应答、用户终端识别、用户终端管理和检错纠错功能。

6、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：插在主控制机的总线扩展槽中的X.25同步通信卡，通过与总线的紧耦合，网卡与主控制机交换信息而实现与分组交换数据网的信息收发过程。

7、如权利要求1或6所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：与分组交换数据网通信的X.25同步通信卡是一块含有CPU的智能卡，分组网的一、二、三层通信协议均在卡中实现，X.25同步通信卡与主控制处理机通过信箱方式，经该同步通信卡上的共享存储器与主控制处理机完成通信。

8、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：主控制处理机中带有数据库，可以进行计费和统计，可以进行高层协议的转换。

9、如权利要求1所述的可视图文网间接入点设备，其特征在于：该设备对终端用户检索数据库信息的流向是由其调制解调器把从市话网传来的用户终端查询信息经异步通信卡、异步通信控制卡、异步通信控制卡上的共享存储器（软双口）、主控制机、同步通信卡上的共享存储器（硬双口）和同步通信卡送出，又经公用分组交换数据网进入数据库，而数据库对用户终端的响应信息则是上述信息流向的逆过程。

Images