CZ268297A3 - Public telephone set containing an auxiliary processor - Google Patents

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká veřejných telefonních přístrojů a zejména veřejných telefonních terminálů uváděných do činnosti úvěrovými/kreditními kartami.

Dosavadní stav techniky

Veřejné telefonní přístroje, nebo PTs, jejichž funkce je spouštěna kredity obsaženými na indukčních kartách, jako jsou indukční karty, které jsou předměty patentů US 4029945, DE 2558917 a PI 7804885, jsou dobře známé. Velké množství kreditů, které může být na takových kartách uloženo, poskytuje uživateli značné pohodlí tím, že ho zbavuje vkládání drobných mincí do přístroje v krátkých intervalech, což nastává tehdy, když se uskutečňuje dálkové meziměstské spojení. Z provozního hlediska jsou systémy využívající indukční karty výhodné také pro telefonní společnosti, protože indukční karty na jedno použití eliminují potřebu hromadit kreditní elementy, jak se to děje s tradičními drobnými mincemi, což zároveň snižuje projevy vandalismu a anuluje potřebu periodicky drobné mince nebo známky vybírat pro další použití.

Používání uvedených indukčních karet však vyžaduje dosti podstatné změny vnitřních prvků, které se týkají snímání kreditů, ve srovnání s telefonními přístroji využívajícími drobné mince nebo známky. Toto snímání zahrnuje identifikaci platných kreditů a její následné použití v souladu s přijatými impulzy, které jsou přijaté telefonním přístrojem. Tyto činnosti jsou zajišťované čtecí a záznamovou hlavou, jak je kromě dalších popsána v patentových dokumentech PI 9201380 a PI 9204434.

Jak je uvedeno ve shora zmíněných dokumentech, jsou kredity provedené ve formě kovových elementů uspořádaných ve

9

- 2 ····

999 formě matice vytvořené z řádek a sloupců. Identifikace platných kreditů (čtení) a její pozdější využití (vypálení) zahrnuje adresování každého elementu v matici, identifikaci správného vložení indukční karty do čtecí a záznamové hlavy, vyvolání vzkazu na displeji pro uživatele, činnosti, které nezbytně vedou k použití mikroprocesoru a pomocné elementy, jako jsou například paměti RAM a ROM. Vedle funkcí spojených se snímáním kreditů musejí být mikroprocesorem zajišťovány mnohé další funkce, jako jsou:

- propojování s ovládacím panelem periodickým snímáním jeho řádek a sloupců,

- zabezpečení proti přerušení identifikováním přerušení podle priority a urychlení odpovídajících činností,

- generace tónu (poslední použitelný kredit, stisknuté tlačítko) prostřednictvím nastavení času softwerem,

- různá časování, jako například 1 sekunda, což se spustí vždy, kdykoli se vyskytne přerušení smyčky.

U veřejných telefonních přístrojů sestavených podle známého stavu techniky způsobuje zajišťování těchto sekundárních funkcí přetížení mikroprocesoru, zpomalení práce a způsobení nespolehlivosti funkce telefonního přístroje kromě toho, že to zabraňuje zavedení přídavných fukcí, o něž by byl eventuálně zájem.

Navíc jsou všechny veřejné telefonní přístroje připojené k jedné ústředně napájené výměnnými akumulátory přes telefonní dvojlinky. Je tedy nezbytné a prospěšné minimalizovat proudový odběr veřejného telefonního přístroje během prodlevy mezi hovory.

Jeden možný způsob snížení spotřeby energie je přerušení dodávky energie většině z integrovaných obvodů, jako je modem, RAM a ROM paměti, atd., a také přerušení hodinového impulzu mikroprocesoru během období nečinnosti telefonního přístroje. Za této podmínky, která se nazývá energetický pokles, je možné snížit energetickou spotřebu během doby, • · · · · ·

- 3 ···· • · · kdy se telefon nepoužívá, na méně než 0,5 mA. Přerušení podle priority, což je tehdy, když je sluchátko sejmuto uživatelem z vidlice, reaktivuje dodávku energie obvodovému panelu, který obsahuje uvedené obvody.

Během období energetického poklesu nicméně mikroprocesor příležitostně přerušuje impulzy, které jsou následky nahodilého šumu pozadí, jako by byly přerušení podle priority, což vyvolává nadbytečnou reaktivaci obvodového panelu a tak i zbytečnou spotřebu energie. Akumulovaný účinek těchto přechodných jevů vytvářených reaktivacemi napájecího zdroje energie navíc ukončuje zkrácení životnosti uvedených obvodů.

S ohledem na předcházející je hlavním cílem stávajícího vynálezu zmenšení počtu funkcí prováděných mikroprocesorem, aby se zvýšila jeho rychlost zpracování a účinnost, dále umožnění zajišťovat přídavné funkce, jako například samostatné účtování.

Dlaší předmět spočívá ve vyvarování se reaktivaci obvodů veřejného telefonního přístroje, když se vyskytnou šumové impulzy nebo neprioritní přerušení.

Ještě dalším cílem je zmenšení počtu integrovaných obvodů a dalších součástí obvodového panelu veřejného telefonního přístroje.

Podstata vynálezu

V souladu s předloženým vynálezem je zajištěný jednoúčelový pomocný řídící obvod pro provádění logické signalizace předběžného zpracování odpovídajícího přerušením a dalším vnějším eventualitám a také propojování s klávesnicí veřejného telefonního přístroje.

V souladu s dalším znakem předloženého vynálezu přijímá uvedená řídící jednotka přídavné funkce, které dříve zajišťovaly různé integrované obvody obvodového panelu, čímž se zmenšuje počet součástek a zvyšuje se spolehlivost a

ΦΦ Φ

Φ Φ

- 4 délka životnosti přístroje.

Podle dalšího znaku tohoto vynálezu je pomocná řídící jednotka opatřená prostředky, které umožňují přenos pouze těch přerušení na mikroprocesor, která jsou vybraná maskováním během období energetického poklesu.

Podle dalšího znaku tohoto vynálezu vytváří uvedená řídící jednotka pomocné tóny a poskytuje časování, které bylo dříve prováděno mikroprocesorem veřejného telefonního přístroje.

V souladu s ještě dalším znakem stávajícího vynálezu je řídící jednotka opatřená prostředkem umožňujícím provádění zkoušek během procesu výroby, aby se zajistila naprostá spolehlivost finálního výrobku.

Přehled obrázků na výkresech

Stávající vynález bude nyní popsán s odkazem na jedno charakteristické provedení, které slouží jako příklad a nikoli v omezujícím smyslu, a na základě příslušných výkresů, na kterých:

obrázek 1 - představuje blokové schéma pomocného řídícího obvodu sestaveného v souladu s podstatou tohoto vynálezu, obrázek 2 - ukazuje postupový diagram počátečního zpracování hovoru prováděného z veřejného telefonního přístroje podle navrženého vynálezu, obrázek 3 - ukazuje pokračování zpracování hovoru podle předloženého vynálezu a obrázek 4 - ukazuje základní schéma oscilátoru, který vytváří synchronizační signál řídící jednotky.

Příklady provedení vynálezu

Pokud se nyní týká blokového schéma na obrázku 1, je řídící jednotka opatřená řadou vstupních a výstupních svorek, které se mohou pro snadnost odkazu seskupovat • ···· ·· ·· »· ···· • · · ···· ·· · • ··· · · · · · · · • · · · ····· ··· · • · · · · · · ······ · · ·· · · ·

- 5 následovně:

- propojení s mikroprocesorem zahrnující vstupní svorky 11, výstupní kolíky 18 a 21 a svorky 16 připojené k adresovací a datové sběrnici;

- vstup přerušovacích signálů prostřednictvím kolíkové skupiny 12;

- propojení s ovládacím tlačítkovým panelem zahrnující sloupcové snímací (zpětné) svorky 13 a řádkové snímací svorky 15;

- vstupní svorka 14, která přijímá nastavovací signál ze systému po výpadku proudu;

- výstupní svorka 17, která řídí podmínku energetického poklesu na obvodovém panelu prostřednictvím spínače připojeného k napájecímu zdroji neznázorněného telefonního přístroje;

- svorka 19, jejíž signál odblokovává EP signál některých periferních zařízení;

- svorky 20 vztažené k přijímači telefonního přístroje, které jej spínají, aby reprodukoval klíčovací a sběrné tóny, a také blokují mikrofon přístroje.

Tyto svorky jsou připojené k jednomu nebo více aktivním funkčním blokům řídící jednotky, a totiž k:

- generátoru 31 hodinových impulzů, který má výstupy pro přímé časování zbývajících bloků řídící jednotky, kromě propojení se sběrnicí 32 mikroprocesoru, nastavovací generátor 36 připojený k mikroprocesoru kolíkem 18 a multiplexorový výstup 39. Základní kmitočet tohoto generátoru je přiváděn oscilátorem řízeným odporem a kapacitou, jak je znázorněno na obrázku 4 a bude podrobně popsáno dále.

- propojení s mikroprocesorem 32; signály z kolíků 11 řídí čtení nebo záznam dat ve svorkové sadě 16 a také otevírání řídící jednotky signálem CS přicházejícím z mikroprocesoru. Toto propojení nastavuje mikroprocesor prostřednictvím • · · · · ·· · · · · • · · · · · · · · · · · · • · · · · · · ······ · · · · ·· ·

- 6 signálů odesílaným blokům 36 a 34.

- zabezpečení proti přerušení, bloku 34, který informuje mikroprocesor o výskytu osmi logických přechodů odpovídajících vnějším eventualitám přijímaným kolíkovou skupinou 12 a také o přerušovacím signálu vytvářeném uvnitř, kdykoli se zmáčkne nějaké tlačítko. Z těchto nemůže být maskováno pouze přerušení IEX₀; maskování zbývajících přerušení se provádí mikroprocesorem přes sběrnici připojenou ke svorkám 16 zatěžujícím neznázorněné měrné počitadlo.

- hodinovému časovacímu zařízení, blok 35, které se může programovat neznázorněným mikroprocesorem přes propojovací mezičlánek 32 prostřednictvím dvou bitů. Výstup tohoto časovacího zařízení je dopravován na blok 36 nastavovacího generátoru, který vytváří 9 ms impulz přes svorku 18, aby reinicializoval mikroprocesor. Tato reinicializace se provádí za následujících podmínek: kdykoli je v bloku 35 překročena časová lhůta, kdykoli se obdrží platné přerušení podle priority, pokud je systém ve stavu energetického poklesu, nebo po poruše napájení.

- bloku 37, což je propojovací mezičlánek tlačítkového panelu, který přijímá přes sadu 13 kolíků čtení logických hladin v pěti standardních sloupcích tlačítkového panelu. Tento blok také generuje řádkové snímací signály, které jsou poté, co byly zesíleny blokem 39' aplikovány na sadu 15 výstupních svorek.

- blok 38, který vytváří dva typy akustických signálů: upozorňovací tón absence kreditu a slyšitelný zpětný tlačítkový tón (kdykoli je některé tlačítko stisknuté) za předpokladu, že bit indikující absenci kreditu není na hladině 1; tento bit odchází z mikroprocesoru a je uložený v neznázorněném zvláštním registru. Tento blok také odblokuje (MUTE) mikrofon v periodách, které jsou mírně delší než tóny, aby se vyhnulo jejich přenosu po lince.

·· ····

- 7 - bloku 39 používanému při provádění testů řídící jednotky a také k zesílení řádkových snímacích signálů plus SOUND, EP, MUTE a INT jako výstupů přes příslušné kolíky 15, 19, 20 a 21; signál EP otevírá periferní zařízení, jako je například čtecí a záznamová hlava karty.

Obrázek 4 znázorňuje podrobně oscilační obvod 40 zahrnutý do generátoru 31. Jak je ukázáno, jsou pro spojení odporů 41, 43 a kondenzátoru 42, které určují frekvenci kmitání, navržené tři vnější svorky 47, 48 a 49. Tento obvod osciluje prostřednictvím kladné zpětné vazby přes hradlo AND 44, které je aktivováno nebo blokováno otevíracím signálem na kolíku 45 tohoto hradla. Kdykoli řídící jednotka přepíná na podmínku energetického poklesu, je tento oscilátor zablokován a snižuje tak celkový odvod proudu.

Obrázky 2 a 3 ukazují sled zpracovacích operací prováděných veřejným telefonním přístrojem od okamžiku, kdy přijímá přerušení podle priority. Mezi 9 možnými přerušeními jsou 4 přerušení podle priority, z nichž se jedno objevuje během normálního použití, dvě v případě poruchy nebo poškození vandaly a zbývající během přenosu dat do ústředny, jak následuje:

- IEXq, jehož přechody označují, že je sluchátko buď umístěné na vidlici nebo sejmuté z vidlice. Toto přerušení nemůže být maskováno;

- IEX₂, používané pro identifikaci zničení nebo poškození dveří kabiny veřejného telefonu;

- IEX3 svědčící o závadnosti sluchátka, včetně poškození šňůry;

- IEX4 je aktivováno na obrázku neznázorněným udržovacím zařízením reálného času, pro posílání údajů týkajících se telefonního přístroje v zaprogramováných časech přes MODEM do ústřední kontroly.

Kromě výše zmíněných přerušení podle priority zahrnují možná přerušení u veřejného telefonního přístroje také • · · · ·· ····

99 • · · · · · · · · • · ··· 9

9 9

následující neprioritní přerušení:

- IEXi, které označuje příchod meziměstského sběrného impulzu prostřednictvím inverze polarity linky;

- IEX₅, které signalizuje různé kroky spojené s komunikací přes MODEM do kontroly v ústředně;

- IEX6, indikující příchod meziměstského sběrného impulzu prostřednictvím 12 kHz tónu vysílaného ústřednou;

- IEX?, indikující příjem 425 Hz oznamovacího tónu vysílaného ústřednou.

Pokud stále ještě podle obrázku 2 dorazí některý z těchto signálů, zkontroluje řídící jednotka stav obvodového panelu veřejného telefonního přístroje (blok 51); pokud je aktivní, je do mikroprocesoru odeslán přerušovací signál, blok 52. Pokud je ve stavu energetického poklesu, je blok 53 aktivován s počátkem nastavovacího impulzu výchozího stavu, který udržuje signál volby čipu zablokovaný současně, když dodává energii obvodovému panelu prostřednictvím PD signálu.

Jakmile nastavovací impulz skončí, blok 54, jsou podmínky na různých obvodech již stabilizovány a dovolují mikroprocesoru otevřít signál volby čipu, který blokoval propojení se sběrnicí (svorková sada 16). Od okamžiku, kdy se tento signál obdrží, řídící jednotka kontroluje v příslušném neznázorněném registru, což je stav vyplývající z přerušovacích vstupů, blok 55, a přenáší dále zpracování na vhodný podprogram. Na stávajícím příkladu, což je případ normálního hovoru, se očekává přítomnost přerušení IEX₇.

Toto přerušení přichází z detektoru oznamovacího tónu (425 Hz), blok 56. Když se toto přerušení přijme, spustí se čtení tlačítkového panelu, blok 57.

Podle obrázku 3, když uživatel stlačuje tlačítka, se hodnoty číselných znaků ukládají ve vyrovnávací paměti, blok 61, a současně se generuje přerušovací signál. Jakákoli změna stavu signalizuje tuto událost mikroprocesoru, který čte uložené číselné znaky a odesílá je přes telefonní linku ·· ···· • ···· ·· ·· ·· · ······ · • ··· · · · · · · · • · · · · ··· · ··· · • · · · · · · ······ ·· ·· ·· ·

- 9 do ústředny, blok 62. Současně veřejný telefonní přístroj provádí rozbor číselných znaků tak, že nejprve kontroluje příjem a hodnotu prvního číselného znaku, bloky 63 a 64. Pokud leží hodnota mezi 1 a 8, rozeznává veřejný telefonní přístroj hovor jako místní hovor a je spuštěn přenos až 8 číselných znaků, blok 68 . Toto zabraňuje některému typu podvodu, při kterém se místní hovor změní na hovor s přímou provolbou (DDD). Je-li první číselný znak 0, je hovor charakterizován jako DDD hovor, aktivuje se vícenásobný meziměstský sběr, blok 65, a veřejný telefonní přístroj začíná vypalovat deset kreditů vždy, když obdrží z ústředny zaúčtovací signál. Tento prostředek se vyhýbá zhoršení kvality komunikace způsobené ozvučováním tónů sběru kreditů, což může být u hovorů na velmi dlouhou vzdálenost často, například jednou za 3 sekundy.

Rozbor druhého číselného znaku, blok 66, charakterizuje druh hovoru, když byl první číselný znak 9:

- je-li druhý číselný znak 0, je hovor hovor na účet volaného; v tomto případě bude telefonní přístroj spuštěný maximálně na 12 číselných znaků. Toto spuštění se uskutečňuje pro DDD a přímou provolbu pro prodloužení (DDR) hovorů (blok 67), zároveň když je aktivován provoz vícenásobného přiúčtování;

- je-li druhý číselný znak různý od 0, bude charakterizován místní hovor a je uvolněno pouze 8 číselných znaků.

Následující krok, blok 69, kontroluje přijetí třetího číselného znaku a spouští mikrofon, je-li kladný (blok 70), a očekává třetí číselný znak, který má být vepsán uživatelem, blok 71, pokud je negativní. Toto blokování zabraňuje jakémukoli typu podvodu, při kterém se DDD hovor zaúčtovává jako místní hovor, pokud uživatel přivede na mikrofon určité tóny.

Když se takovýto hovor přihlašuje, ústředna vysílá do telefonního přístroje meziměstský sběrný povel. Tento povel ··· · • · ·· ·

- 10 ♦ ··· ·· · • · ·· • · · · • · · · • · ··· • · · může být nějaká inverze polarity linky nebo nějaký 12 kHz tón; obojí jsou identifikovány neznázorněnými specifickými obvody, které generují meziměstský sběrný povel pomocí přeměny, buďto příslušných úrovní ΙΕΧχ nebo IEX₆, jako v bloku 72 . V tomto okamžiku se provádí kontrola, aby se ověřila existence platných kreditů na kartě. Pokud tam nebudou žádné kredity, bude hovor přerušen, blok 74. Pokud je tam dost kreditů, jsou zinkasovány, blok 75, aktivací čtecí a záznamové hlavy, která bude vypalovat jeden kredit za místní hovor a 10 kreditů za hovor DDD respektive DDR.

Po zinkasování kreditů pokračuje veřejný telefonní přístroj v kontrole pokračování konverzace, blok 76: pokud konverzace pokračuje, zpracování se vrací na blok 72 a očekává nový meziměstský sběrný povel. Umístění sluchátka na vidlici vyvolává přerušení na mikroprocesoru, který čtením stavu na počítadle identifikuje konec hovoru, přerušuje linku a aktivuje proceduru energetického poklesu (blok 77).

Přestože byl předložený vynález popsán na základě specifického provedení, je třeba to chápat tak, že se mohou navrhnout modifikace, které mohou i nadále existovat v rámci podstaty předloženého vynálezu, jako například zajišťování samočinného započítávání pro telefonní přístroj.

Ή 26<ž2-q.^

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, vyznačujíc! se tou skutečnosti, že uvedený procesor provádí předzpracováni logických signálů (IEXq . . . IEX₇) odpovídajících vnějším okolnostem a propojováni s tlačítkovým panelem, stejně jako časováni provedená předtím mikroprocesorem uvedeného veřejného telefonu.
2. 2. Veřejný telefon obsahujíc! pomocný procesor, podle nároku 1,vyznačujíc! se tou skutečnosti, že uvedená řidiči jednotka zahrnuje generátor (38) tónů upozorňujících na absenci kreditů a slyšitelné odezvy z tlačítkového panelu.
3. 3. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, podle nároku 1,vyznačující se tou skutečností, že uvedené vnější okolnosti odpovídají: umístění/sejmutí sluchátka z vidlice (IEX₀) ; příchodu zaúčtovacího impulzu inverzí polarity linky (IEXJ ; neoprávněnému otevření dveří kabiny (IEX2) ; nezvyklému stavu sluchátka (IEX₃) ; zavedeného času pro zaslání údajů do ústředny (IEX₄) ; signalizování různých kroků během komunikace přes MODEM s centrálou (IEX₅) ; příchodu zaúčtovacího impulzu prostřednictvím 12 kHz tónu (ΙΕΧβ) ; příjem oznamovacího tónu 450 Hz vyslaného ústřednou (IEX₇) .
4. 4. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, podle nároku 3, vyznačující se tou skutečností, že všechna uvedená přerušení jsou s to být maskovány, s výjimkou jednoho odpovídajícího uložení/sejmutí sluchátka z vidlice (IEX₀) .

   - 12 ··
5. 5. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, podle nároku 2,vyznačující se tou skutečností, že během vytváření klíčovacích nebo sběrných tónů je do mikrofonu vysílán blokovací signál MUTE.
6. 6. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, podle nároku 1,vyznačující se tou skutečností, že počet číselných znaků vypuštěných pro přenos po lince (76, 68) je výsledek analýzy (64, 66) prvních dvou číselných znaků vložených uživatelem.
7. 7. Veřejný telefon obsahující pomocný procesor, podle nároku 1,vyznačující se tou skutečností, že mikrofon je neblokovaný (70) pouze poté, co uživatel vložil třetí číselný znak (69).