程控交換機自動記費系統(tǒng)的開發(fā)及應用

2019-11-03 10:11:05

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供稿：網(wǎng)友

程控交換機自動記費系統(tǒng)的開發(fā)及應用摘要：介紹程控交換機與計算機通信的實現(xiàn)方法及其在實踐中的應用，簡要說明Windows95的通信原理，并解釋Windows95通信及相關(guān)API函數(shù)在程控交換機自動記費軟件編程中的應用關(guān)鍵詞：通信；原理；API函數(shù)；編程0 前言目前，我國的電力通信隨著電力事業(yè)的發(fā)展而在迅速發(fā)展，許多電力企業(yè)均購置了光進的程控交換機。通信手段的現(xiàn)代化不僅促進了電力事業(yè)的發(fā)展，而且還為電力企業(yè)的職工安裝私人電話提供了便利條件。為此，程控交換機自動記費系統(tǒng)的開發(fā)與應用將顯得越來越重要。同時，該系統(tǒng)的開發(fā)與應用也必將進一步促進和提高對程控交換機的管理水平。程控交換機自動記費系統(tǒng)的開發(fā)是建立在串行通信的基礎(chǔ)上的，而串行通信是計算機與計算機、計算機與程控交換機之間有效的通信手段。由于它高效可靠、價格便宜并且遵循統(tǒng)一的標準，因而得到廠廣泛的應用。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，操作系統(tǒng)也日益復雜和龐大，同時能提供給程序員的編程手段也越來越先進和復雜。本又試從理論和應用兩個方面探討基于32位操作系統(tǒng)Windows95&NT的串行通信編程方法。1編程系統(tǒng) Windows應用程序是一一個以事件驅(qū)動、信息傳遞以Windows對象為組織單位的系統(tǒng)，在C++中可看作是一個基于對類實例（對象）組織設(shè)計編程的系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用BC++5.02版本提供owl5.0進行編程。owl5.0是Borland公司在原來owl2.5版本的基礎(chǔ)經(jīng)過進一步擴充，并重新加以包裝集成的一套軟件應用框架。 owl是應用程序框架，主要有如下優(yōu)點：（1）程序碼少。由于Obiect Windows的各個類是經(jīng)過專家將Windows API加以組合包裝，而具有OOP（面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計）的特性，更便于應用繼承的特性，使其程序碼減少。（2）運行速度快。程序碼少，相對地也就執(zhí)行快。（3）標準的應用框架。在Object Windows中，各種類的分類及從屬關(guān)系，不是隨意拼湊而成的，而是按一定的標準加以包裝的。（4）提供了更豐富及更有效率的功能。其功能包括工具條、消息欄、狀態(tài)欄、工具籍及更有效的MDI等。（5）具有C++的Windows API特性。2 應用程序的構(gòu)成 Windows應用程序的任務就是構(gòu)造所需的窗口井且提供給Windows。進行管理，Windows又為每個窗口調(diào)用其窗口函數(shù)、處理輸入輸出以從其它事件，而這一切都是通過消息來驅(qū)動的結(jié)果，因而程序設(shè)計的主體是在于消息的處理過程的設(shè)計。在Windows的環(huán)境下，應用程序的組織實際就是對窗口及其窗口函數(shù)的組織，主要實現(xiàn)構(gòu)造相應窗口及編制相應窗口函數(shù)，在OWL中這些都是通過相應的類來實現(xiàn)的。本系統(tǒng)有三個主要的類：一是JFApp；二是JFMainWindows；三是JFDecwindows。這三個類分別繼承了基類Tapplication，TWindow及TDecoreted Window。這三個類構(gòu)成了本系統(tǒng)的基本應用框架。通常，采用TFrameWindows類作為框架窗口的某類，這里我們采用裝飾窗口類TDecoreted Windows作為框架窗口的基類，是為了在框架窗口中構(gòu)造工具條、狀態(tài)條及信息條?？蛻舸翱贘FWindows繼承Windows類，該窗口包含在框架窗口內(nèi)，隨框架窗口的變化而變化，窗口函數(shù)的設(shè)計及構(gòu)造在客戶窗口JFWindwos內(nèi)加以實現(xiàn)，也可在TApp應用中買現(xiàn)。由于本系統(tǒng)采用單文檔界面，所以，關(guān)閉客戶窗口在客觀上也就關(guān)閉了該系統(tǒng)。在JFApp類中，定義一個指向TDecoreted Windows類的PRotected類型的指針變量decwndw，主要在建立主窗口時使用。還有一個public類型的成員函數(shù)為InitMainWindow（），主要功能足建立一個主窗口，其標題欄文字為“MD4110程控交換機自動記費系統(tǒng)”，其實InitMain Window（）是TApplication類下的prottected成員函數(shù)，在此我們將該函數(shù)進行重新定義，利用SetMainWindow（）建立一個主窗口，SetMainWindow 函數(shù)必須接受一指向TDecoratedWindow的指針變量，它是屬于TAp-plication下的Public成員函數(shù)。 OwlMain（）函數(shù)為OWL的主程序，也是程序的入口點此函數(shù)執(zhí)行TApplication類下的run（）函數(shù)，run（）函數(shù)的主要功能如下：（1）首先調(diào)用TApplication下的InitApplication（）函數(shù)，替第一個實例做初始化工作。（2）繼而調(diào)用 InitInstance（）函數(shù)，執(zhí)行所有實例的初始化工作。（3）如果（1）（2）項的初始化工作皆成功地完成，run（）函數(shù)繼而調(diào)用消恩循環(huán)函數(shù)MessageLoop（），并執(zhí)行此應用程序。其中第（2）項Initlnstance（）函數(shù)又會調(diào)用Init－Main Window（）函數(shù)（此函數(shù)旨在建立 TDecoratedWindow對象），然后利用TWindow::Create（）及TWi-ndow::Show（）來建立和顯示主窗口，假使主窗口無法建立，則彈出TXInvalidate Window（）函數(shù)作異常處理。當消息循環(huán)有異常處理時，run（）函數(shù)則會擷取此異常處理，其執(zhí)行過程如圖1所示。3 串口通信的實現(xiàn) 在主控程序的設(shè)計中，關(guān)鍵問題是如何高效地實現(xiàn)交換機與計算機之間通信聯(lián)系，因此通信函數(shù)的編制及實現(xiàn)是該系統(tǒng)能正常運行的關(guān)鍵。通常，在DOS系統(tǒng)下的串行通信程序編制往往要對UART（電行通信芯片）進行操作，通過調(diào)用INT14 BIOS中斷的方式編程。而Windows系統(tǒng)是一個具有設(shè)備無關(guān)性的操作系統(tǒng)，它不鼓勵對系統(tǒng)硬件的直接操作，而是由系統(tǒng)自動進行處理。在Window3.1以后，系統(tǒng)提供戶中斷方式驅(qū)動的通信設(shè)備驅(qū)動程序Comm.drv和一組專用API通信函數(shù)，使我們可以高效直觀地完成串行通信任務。3．1硬件配置要實現(xiàn)交換機與計算機之間的串行通信，就必須首先制定出一個硬件的通信協(xié)議，通常是指何種連接方式。根據(jù)RS—232C的標準，RS～232上的線2被稱為數(shù)據(jù)發(fā)送端（TXD），線3為數(shù)據(jù)接收端（RXD），為實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確傳送，終端設(shè)備連在線2上的輸出設(shè)備稱為DTE設(shè)備，而調(diào)制解調(diào)器則必須接在線2接收數(shù)據(jù)，這樣的設(shè)備被稱為DCE（DateCommunic-ation Equipmnet）。通常串口之間的連接方式采用下面兩種，即調(diào)制解調(diào)器連接和零調(diào)制解調(diào)器的連接。調(diào)制解調(diào)器連接通常在兩臺遠程PC機之間和遠程終端與市機之間進行通信時使用；而零調(diào)制解調(diào)器的連接上要在15m以內(nèi)（RS－232標準）的采用交叉電纜的通信連接方式時，用于兩個DTE設(shè)備或兩個DCE設(shè)備的直接連接。本系統(tǒng)采用交義電纜的通信連接方式，計算機的端口數(shù)據(jù)線連接均采用標準的DTE設(shè)備信號方式，其連接如圖2所示。3．2 Windows消息驅(qū)動機制由于Windows系統(tǒng)是一個基于消息驅(qū)動的操作系統(tǒng)，因此在Windows環(huán)境下進行串口編程之前，有必要對設(shè)備消息處理作一個分析。Windows許多消息均來源于設(shè)備。來自設(shè)備的消息首先由Windows的設(shè)備驅(qū)動程序進行處理，這些設(shè)備驅(qū)動程序?qū)⒂布氖录D(zhuǎn)換成消息，并將轉(zhuǎn)換的消息放入Windows系統(tǒng)隊列中，而Windows有兩種類型的消息隊列：即系統(tǒng)隊列和應用程序隊列。系統(tǒng)隊列只有一個，硬件驅(qū)動程序把轉(zhuǎn)換的消息加入到系統(tǒng)隊列，每個運行的Windows程序又有唯一的應用程序隊列，W-indows把系統(tǒng)隊列中的消息傳送給適當?shù)膽贸绦蜿犃泻螅琖indows應用程序的消息環(huán)從應用程序隊列中檢索出相應的輸人消息，并將其發(fā)送到適當?shù)拇翱诨虼翱诤瘮?shù)進行處理。3.3Windows通信函數(shù) 在Windows 3.1中串行通信有一條專用的消息WM－COMMNOTIFY，當有一個串口事件（接收或發(fā)送字符）發(fā)生時，通信設(shè)備驅(qū)動程序Comm.drv將WM－COMMNOTIFY消息發(fā)送給Windows，該消息所攜帶的參數(shù)指出了串口事件的屬性（給出相應的串口設(shè)備號），同時標記目前的通信狀態(tài)。Windows將這個消息放到其對應的應用程序隊列中，主控程序的入口函數(shù)OwlMain）得到這個信息后，經(jīng)過一個消息環(huán)的處理，發(fā)送給相應的窗口函數(shù)。在Windows 95&NT中，WM－COMMNOTIFY消息已被取消，取代的是操作系統(tǒng)為每個通信設(shè)備開辟的可由用戶自定義大小的讀/寫緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)進、出通信口均由操作系統(tǒng)完成，應用程序只要讀／寫緩沖區(qū)就可以了，這樣通信數(shù)據(jù)丟失的可能性就大大降低。在Windows95&NT中，對通信口的操作就像對文件的操作一樣，串行通信的函數(shù)已作了改進及標準化，其串行設(shè)備的打開和關(guān)閉與文件的打開與關(guān)閉使用相同的函數(shù)，同時，應用程序亦可以通過創(chuàng)建線程來監(jiān)視各通信設(shè)備的狀態(tài)。現(xiàn)將常用Windows的32位通信函數(shù)介紹如下，供參考：（1）打開通信端口函數(shù)： HANDLE CrearFile（szDevice，fdw access,fdwshareMode，lpsa，fdwCreate，fdwAttrsAndFlags，hTemplateFile）： SZDevice為通信串口的邏輯名，如COM1或COM2。 fdWAccess指定了端口的訪問的類型，如讀、寫或讀寫等，本系統(tǒng)可設(shè)fdwAccess =GENERIC．READ。 fdwShareMode指端口的共享屬性，文件可供許多應用程序共享，但通信口不行，必須置0。 Insa引用安全性屬性結(jié)構(gòu)，該參數(shù)置為NULI，將為通信口分配缺省的安全性屬性。 fdwCreate指定如果CreateFile正在被已有的文件調(diào)用時應該怎樣做。由于串口總是存在的，fdwCreate就必須置為 OPEN EXISSING。告訴Windows不要創(chuàng)建新端口，而是打開已存在的端口。 fdwAttsAndFlags描述端口的各種屬性。對于串口唯一有意義的設(shè)置是FILE FLAG OVERLAPPED。 TemplateFile是指向模板文件的句柄，當端口處于打開狀態(tài)時，它必須置為NULL。（2）關(guān)閉通信端口函數(shù)： CloseHandle（hComm）， hComm是CreateFile返回的句柄。（3）配置端口數(shù)函數(shù) ROOL GetcommState（hComm，&dcb）； ROOL SetCommState（hCom.m，&dcb）；這兩個函數(shù)完成對打開端口參數(shù)的獲得和配置，dcb是設(shè)備控制塊DCB的結(jié)構(gòu)，包含各種選定的參數(shù)，用戶可以對其進行合理的配置。設(shè)置端口參數(shù)時，通常是先打開端口，用GetCommState（）函數(shù)讀取端口參數(shù)，在dcb內(nèi)對參數(shù)做合理的必要的修改，并通過調(diào)用SetCommstate（）函數(shù)來完成這種改變。此外還可以用一個函數(shù)Bui-ldCommDCB（）來設(shè)定一個帶有有限個參數(shù)的DCB，它改變的參數(shù)與MSDOS中的mode命令的參數(shù)相同。（4）串行端口的讀操作函數(shù) BOOL ReadFile（hComm，inBuffer，nBytes，&nBytesRead，&overlapped）： hComm為打開串行設(shè)備的句柄； inBuffer是數(shù)據(jù)將要返回的緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)要足夠大； nBytes是要讀取的字節(jié)數(shù)； nBytesRead是實際要讀取的字節(jié)數(shù)； overlapped是同步或異步方式。（5）串行端口的寫操作函數(shù) BOOL WriteFile（hComm，outBuffer，nBytes，&nTOWrite，&overlapped）： hComm為打開串行設(shè)備的句柄； outBuffer是數(shù)據(jù)將要寫入的緩沖區(qū)，要足夠大。 nBytes是要寫的字節(jié)數(shù)； nToWrte是實際要寫的字節(jié)數(shù)； overlapped是同步或異步方式。（6）事件屏蔽設(shè)備函數(shù) BOOL，setCommMask（hComm，dwMask）： hComm為打開單行設(shè)備的句柄； dwMask是要等待的一個或多個事件的掩碼，表示你要使Windows系統(tǒng)通知你哪類事件。幾個常用的事件為：EV－RXCHAR表示接收到一個字符；EV－RXFLAG表示在DCB（設(shè)備控制塊）中定義為EvtChar的字符到達；EV－TXEMPTY表示所有發(fā)送隊列中的字符已發(fā)送，本系統(tǒng)采用EV-RXFLAG作為標記。（7）等待事件出現(xiàn)函數(shù) BOOL WaitCommEvent（hComm,&dwEvent，&overlapped）： hComm為打開串行設(shè)備的句柄； dwEvent為函數(shù)返回的事件； overlapped是同步或異步方式。（8）清除事件屏蔽函數(shù) BOOL，CLearCommError（hComm，&dwErrorMask,&comstat）；該函數(shù)有雙重目的，正如其名字所表示的那樣，一是清除錯誤條件，二是確定端口狀態(tài)，我們感興趣的是后者。 hComm為打開串行設(shè)備的句柄； dwErrorMask為該函數(shù)可能返回的錯誤掩碼； comstat指向一個COMSTAT結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)保存有關(guān)端口狀態(tài)的有用信息。其過程是函數(shù)從hComm指定的通信設(shè)備中清除錯誤，并獲得事件掩碼，獲得事件掩碼后清除掩碼。（9）清除函數(shù) BOOL PurgeComm（hComm,action）： hComm為打開串行設(shè)備的句柄； action為該函數(shù)執(zhí)行的動作，在本系統(tǒng)中置為PURGE－RXCLEAR。4 軟件編制記費系統(tǒng)的關(guān)鍵問題在于通信程序是如何處理的，一般來說，有兩種方式可采用，一是“查詢”方式，二是“事件”方式。由于活單輸出的隨機性，本系統(tǒng)采用后者。即創(chuàng)建一個線程函數(shù)以監(jiān)視通信設(shè)備的狀態(tài)，當通信設(shè)備處于信號狀態(tài)或超時時，就會給應用程序發(fā)出消息，應用程度可利用該消息讀取通信設(shè)備數(shù)據(jù)。使用線程函數(shù)對通信設(shè)備監(jiān)視的優(yōu)點是5應用實例：本實例以MD110程控交換機為例。MD110程控交換機具有呼叫信息記錄的功能，稱為CIL/SMDR?？梢杂涗浫魏晤愋偷暮艚行畔?。每次呼叫的內(nèi) 容以記錄的形式存儲在文件中，通過呼叫信息串行接1收板SIU傳送到外部設(shè)備（如打印機、計算機等）進行處理，對于所要記錄的內(nèi)容和輸出格式可通過維護終端進行靈活的編程選擇。（1）呼叫記錄信息內(nèi)容在每個呼叫信息記錄中均包含如下內(nèi)容： 1）日期； 2）時間；； 3）時長； 4）主、被叫號碼； 5）呼叫類型； 6）有權(quán)碼、由號碼等。（2）呼叫信息記錄的準則即定義哪此呼叫應輸出對外部設(shè)備上，可在一個或多個文件上定義一個或多個呼叫準則，該呼叫輸出文件可連接到一個成多個外部設(shè)備上?？梢远?義的呼叫內(nèi)容是： 1）輸出所有呼叫； 2）按主叫號碼輸出呼叫作息； 3）按被叫號碼輸出呼叫信息； 4）輸出呼叫時長超過一個規(guī)定時間的呼叫；等等。本實例采用主叫號碼輸出信息。 3）呼叫信息記錄的格式 MD110程控交換機有幾種輸出格式，可通過人機命令選擇其中一種。輸出格式表明呼叫數(shù)據(jù)應采用那種格式輸出，每個輸出格式呵被分配給一個成多個輸出文件。 1）FP15格式； 2）MDFP15格式； 3）ASB501標準格式； 4）ASBU MDFP15格式。其中 1），2），4）格式是經(jīng)過簡化后的格式，輸出的信息流較短。本實例采用3）的標準格式輸出。具體內(nèi)容可參看MD110交換機的隨機技術(shù)手冊。（4）呼叫信息記錄串行接口板SIU的電氣特性。 SIU板的電氣特性符合CCITT的V.24/.28標準，除電氣特性外，還可通過人機命令設(shè)置如下接口參數(shù)： 1）傳輸速率； 2）字長； 3）停止位 4）校驗位等。本系統(tǒng)的接口參數(shù)必須與上述參數(shù)相符合才能正確地完成呼叫信息的接收和處理。（5）軟件接口的編程確立傳輸協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)采用ASCII模式，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是以換行符LF為結(jié)尾的字符流，且長度為一固定值MAXLENGTH。程控交換機是MD110，數(shù)據(jù)接收為方是AST adva-ntage!2000計算機。通信參數(shù)為：波特率9600，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，奇偶無效驗，本實例均沒有考慮有關(guān)函數(shù)的錯誤信息。本實例少作修改即話用于HARRIS 20-20等程控交換機的記費需要、我局采用本系統(tǒng)已安全穩(wěn)定運行兩年多。 #define EVENTCHAR 0X0a unisgned long far_stdcall Comm Watch()； HANDLE handle_com,com_thread; HWND post_hwnd; static char aPacket[MAXLENGHT}; OVERLAPPED over； DCB dcb； COMSTAT comstat; DWord dw ThreadID; int com_mask.com_buff,com_state; bool fReadStat; void ProcessApacket(void);//數(shù)據(jù)包處理函數(shù) void JFMain Window::SetupWindow() { TWindow::Setup Window(); handle_com=CreateFile("COM2",GENRIC_READ,0,NULL,OPEN_EXISTING; FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL); //打開串口： com_state=GetCommState(handle_com, &dcb）；//獲得當前串口參數(shù)； dcb， BaudRate＝9600；dcb.ByteSize=8;dcb.Parity=NOPARITY;dcb.StopBits=1;dcb.EvtChat=EVENTCHAR;com_state=SetCommState(hadle_com, &dcb);//修改后的串口參數(shù)再設(shè)置；com_buff=SetuppComm(handle_com,8092, NULL);//設(shè)置接收緩沖區(qū)的大?。籭f(!SetCommMask(handle_com,EVRXFLAG))//設(shè)置事件屏蔽字；rerurn;com_thread=Create Thread(NULL,0. (LPTHREAD_START_ROUTINE) CommWatch, NULL,0,&dwThreadID);//創(chuàng)建線程；post_hwnd=HWindow;{unsigned long far_stdcall CommWatch(){DWORD dwLen,number;DWORD dwEvtMask;if(!SetCommMask(hadle_cim,EV RXFLAG))returm false;while(ture){dwEvtMask-0;if(WatiCommEvent(handle_com,&dwEvtMask,&over)//等待EVRXFLAG事件發(fā)生；{ClearCommError(handle_com,&errorflag,&comstat),//清除端口錯誤，并確定端口狀態(tài)；dwLen-comstat,cbInQue;if((dwEvtMask&EV-RXFLAG-ev-RXFLAG&&dwLEN){if(!ReadFile(handle_com,aPacket,dwLen,&number.&over))//從緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)；GetLastError();//檢查錯誤；else ProcessApacket();//處理數(shù)據(jù)包aPacket;}}else GetLastError();}PurgeComm(handle_com,PURGE-RXCLEAR);//程序結(jié)束前刷新輸入緩沖區(qū)；}

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