程控交换机生成的电话呼叫信息一般通过其标准的串行接口输出，电话计费系统软件可以用计算机直接从交换机接收呼叫信息。但呼叫信息的输出是随机的，取决于交换机支持的网上分机电话的使用状态。为防止信息丢失，计算机系统必须保持全天二十四小时连续工作。程控交换机话单自动存储器的设计与应用，一定程度上提高了计费工作的灵活性，降低了系统的运行成本1?。但早期系统或是不具备多任务工作特性，使用不便;或是采用静态RAM作缓存，导致数据存储可靠性不高，系统功耗较大;而且系统功能设计较低且不规范，灵活性较差。

　　本文以AT89C52单片机为核心，采用Intel Strata系列闪速存储器作缓存，设计开发的新一代程控交换机呼叫信息缓冲系统，用于串行数据的接收、缓存和读出，具有多任务工作特性，而且实时性好，读出速度快，数据存储可靠性高，使用灵活方便。

　　1 系统的基本性能要求

　　1 实时缓冲能力

　　在缓存空间允许和系统供电正常的条件下，保证呼叫信息的实时接收和缓存。设计采用软串口接收数据，波特率为300×2nbps(其中n=0~6)，并实现对交换机输出波特率的自动识别与跟踪。

　　2 大容量缓存、配置灵活

　　支持缓存空间高达16MB，并可在1~16MB之间进行剪裁配置。支持空闲缓存容量的动态查询和声光报警功能，使缓存信息能被及时读出。

　　3 支持一组规范的命令

　　定义并支持一组规范的命令，实现呼叫信息的读出和提供用户对系统的维护。设计相应的协议，以规范命令及其响应信息的功能和特征。

　　4 具备多任务特性

　　系统可以在接收和响应用户命令的同时，实现呼叫信息的实时接收和缓存。即系统在交换机与用户机之间的工作，包括交换机呼叫信息的接收与缓存、用户命令信息的接收与响应，宏观上具有多任务特性。支持呼叫信息读出口波特率在9.6~460kbps之间可选。支持直接或Modem连接，实现呼叫信息的本地或远程读出。

　　2 系统硬件设计

　　2采用Intel公司新近推出的Strata系列闪速存储器28F320J5和28F640J5构成缓冲存储器阵列，硬件支持4MB、8MB、12MB或16MB缓存空间配置，采用无跳线设计。

　　3扩展UART接口芯片TL16C550，采用Maxim公司的MAX3225完成CMOS与RS232C电平转换，用于与计算机或Modem接口。此设计方案的特点是：串口收发各有16字节的硬件FIFO，速度高达460kbps;接口抗静电能力为15kV。

　　?　4利用AT89C52的口线构成软件串行接口。采用电流环I/O驱动电路和相应的电平转换电路与交换机串口连接，支持通信距离可达1km。

　　?　5后备电池管理及DC-DC变换电路。串行输出A/D变换器TLC0838C主要用于外部电源及电池电压及容量的监测，而并行输出口74HC374芯片则用于电池充放电控制及MAX3225、电流环电路的开关控制。

　　?　6单片串行EEPROM X25045用于系统参数的配置与保存、低电源电压监视、可编程硬件看门狗电路。

　　?　7闪速存储器AT29C256用于微控制器片外执行系统软件。用户还可以利用AT89C52内部程序存储器中的重载模块和AT29C256，实施系统软件的在线升级。

　　3 系统软件设计

　　3.1 主流程

　　其中，初始化程序完成系统主缓存容量及其读写断点的检测，包括实现对28F320J5与28F640J5混合配置及无跳线硬件设计的支持;从串行EEPROM中读取系统配置参数，设置各种报警门限值、初始化软串口和TL16C550硬串口波特率等;单片机和TL16C550 接口硬件的初始化编程。主循环中，后备电池管理主要包括电池工作模式及其工作时间、电池可维持系统工作时间及电池容量信息的管理、电池充放电控制等;LED及蜂鸣器控制提供诸如空闲缓存容量低于门限、直接或Modem连接、电池供电、软串口连接故障等状态的指示或声光报警，T1定时中断服务为其提供基准定时，而T0则用于产生约2.4kHz的"蜂鸣器"驱动波形。

　　表2为系统支持的命令集(共37个命令)中最基本的一部分。其中"NAK"和"ACK+检查和"用于呼叫信息读出协议。系统收到"NAK"或错误"检查和"时，发送"NAK+话单"信息包(一条话单为一次电话呼叫产生的以CR或CR/LF结束的呼叫信息串);收到正确"检查和″时，发送"ACK+话单"信息包;无话单可读出时发送响应信息"?DISCONNECT"。此外，协议规定一般命令以问号开头，响应信息以感叹号开头。

　　3.2 信息缓存

　　交换机呼叫信息的接收及缓冲存储，是嵌入在各功能模块中完成的。