Các giá trị mẫu

 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



− Các thông báo tiếng nói: Ngoài các âm hiệu nêu trên, trong tổng đài điện thoại còn

dùng các câu thông báo bằng tiếng nói được ghi sẳn.

3.7.1. Quay số:

♦



Quay số bằng xung thập phân:



− Các số quay của thuê bao được truyền đến tổng đài bằng cách ngắt dòng đường dây

theo tỉ số thời gian qui định tạo thành chuỗi xung quay số.

− Số quay số là số xung trên đường dây nên phương pháp này được gọi là phương

pháp quay số bằng xung thập phân.

♦



Quay số bằng tín hiệu đa tần (DTMF ÷ Dual Tone Multi Frequency):



− Khi sử dụng DTMF để quay số, các số được chọn bởi các công tắc bằng một ma

trận nút bấm, và mỗi cặp tần số riêng được phát ra đồng thời với mỗi số. Kỹ thuật gởi số

bằng xung lưỡng âm đa tần sử dụng hai nhóm, mỗi nhóm có bốn tần số. Trong mỗi nhóm

tần số sẽ tạo được 16 tổ hợp.

− Bảng nút nhấn:

697Hz



1



2



3



A



770Hz



4



5



6



B



852Hz



7



8



9



C



941Hz



*



0



#



D



1029Hz



1336Hz



1477Hz



1633Hz



− Ta thấy trong bảng nút nhấn có 16 nút, trong đó chỉ sử dụng 12 nút 0 – 9 và hai dấu

(*) và (#).Các nút được xếp thành bốn hàng và ba cột, cột thứ tư gồm 4 nút dùng dự phòng

cho các chức năng đặc biệt về sau. Mỗi hàng có một tần số thuộc nhóm tần số thấp và mỗi

cột có một tần số cao.

− Khi ta nhấn một nút, sẽ có hai tần số được phát ra. Thí dụ: khi nhấn số 8 sẽ phát ra

hai tần số 852Hz và 1336Hz. Tần số phát có thể biến động trong khoảng 1,5% và độ nhạy

bộ thu biến động trong khoảng 2%.

− Hình trên trình bày phương pháp phân cặp tần số này. Mỗi cặp tần số (Tone) xuất

hiện tối thiểu 40ms. Thời gian tối thiểu giữa các số là 60ms.

− Sự quay số bằng DTMF có thể nhanh hơn gấp 10 lần so với quay bằng xung thập

phân.

− Tần số DTMF đã được chọn kỹ để ở tổng đài có lẫn với những âm hiệu khác có thể

xuất hiện trên đường dây. Bộ thu có những mạch lọc rất tốt để chỉ tiếp nhận các tần số



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 25



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



DTMF và có mạch đo thời gian để đảm bảo âm hiệu xuất hiện trong khoảng thời gian ít nhất

là 50ms 1% trước khi nhận lại tín hiệu DTMF.

− Sau khi được nối thông đến người gọi, bộ thu đã được tách khỏi đường dây và thuê

bao có thể dùng bằng nút ấn để chỉnh tín hiệu DTMF đến người bị gọi như là mạch truyền

đưa số liệu tốc độ thấp.

♦



Yêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTMF:



− Điện áp nguồn nuôi một chiều và mạch vòng phải được giữ ở mức ổn định dù máy

ở xa hay ở gần tổng đài.

− Âm hiệu phải có mức điện qui định.

− Bộ phát âm hiệu DTMF phải hoà hợp tổng trở tốt với đường dây.

− Máy cần một bộ ổn áp và dòng để hoạt động tốt với mọi cự ly mắc từ máy đến tổng

đài.

3.7.2. Am hiệu mời quay số:

Là tín hiệu âm thanh báo cho người gọi biết tổng đài đã sẳn sàng và người gọi có thể

quay số. Am hiệu mời quay số là tín hiệu hình Sin có tần số f = 425 ÷25Hz phát liên tục

cho đến khi bắt đầu nhấn số thứ nhất. Trong trường hợp người gọi nhấc máy nhưng không

quay số, sau 15 giây tổng đài sẽ ngắt âm hiệu mời quay số và phát âm hiệu báo bận về phía

thuê bao.

Âm hiệu báo bận này sẽ tồn tại trong 60 giây, sau đó tín hiệu mời quay số sẽ được

phát trở lại 15 giây nữa, nếu máy vẫn ở trạng thái cũ, tổng đài sẽ hiểu rằng máy bị bỏ ra

ngoài và tự động ngắt mạch, chờ đến khi máy được đặt trở lại, sự ngắt mạch này mới chấm

dứt.

3.7.3. Âm hiệu báo bận:

Là tín hiệu âm thanh báo cho người gọi biết thuê bao bị gọi đang bận, cuộc đàm

thoại không tiến hành được.

Nếu các đường kết nối thông thoại (link) đều bị bận thì tổng đài sẽ cấp âm hiệu báo

bận cho thuê bao có tần số f = 425 ÷ 25Hz, ngắt nhịp 0.5 giây có và 0.5 giây không.

Nếu thuê bao bị gọi đang bận hoặc máy bị bỏ ra ngoài, tổng đài sẽ cung cấp âm hiệu

báo bận đến thuê bao gọi.

3.7.4. Âm hiệu hồi âm chuông (Ringback tone):

Khi tổng đài cấp chuông cho thuê bao bị gọi thì đồng thời cung cấp cho thuê bao gọi

âm hiệu hồi âm chuông để báo cho thuê bao gọi biết đã kết nối với thuê bao gọi biết đã kết

nối với thuê bao đối phương, chờ đối phương đàm thoại. Âm hiệu này có tần số 25Hz điều

chế tần số 425Hz, cùng với chu kỳ dòng chuông (2s có, 4s không).

3.7.5. Tín hiệu chuông (Ringing tone):



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 26



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



Là tín hiệu chuông về phía máy bị gọi. Điện áp tín hiệu chuông khoảng 90V AC, tần

số 25Hz, dòng chuông 20mA.

4. Dialogic Card.

Như đã nói trong phần giới thiệu, Dialogic Card bao gồm nhiều loại khác nhau thuộc

các họ(family) khác nhau, mỗi họ có các cấu trúc, các chức năng, đặc điểm khác nhau.

Trong đề tài này, ta dùng Card Dialogic/4 để hiện thực chương trình. Tuy nhiên, Card này

có nhiều hạn chế nên có những yêu cầu không thực hiện được, nên bên cạnh giới thiệu

Dialogic/4 trong phần này còn trình bày một số đặc điểm của các họ khác cần thiết cho yêu

cầu của đề tài để có thể mở rộng sau này.

4.1. Mô tả Card Dialogic/4.

4.1.1. Các đặc điểm

Mỗi Dialogic/4 gồm 4 mạch giao tiếp đường dây điện thoại (telephone line interface

circuits) cho phép kết nối trực tiếp đến các đường dây có dòng khởi động analog (analog

loop start lines). Mỗi Card gồm một bộ xử lý kép (dual÷processor) gồm một DSP (Digital

Signal Processor) và một con vi xử lý (microprocessor) , xử lý tất cả các tín hiệu điện thoại

và thực hiện các nhiệm vụ xử lý các tín hiệu audio/voice và DTMF.

Phần mềm được nạp trong quá trình khởi động cho DSP giúp cho việc mã hóa âm

thanh (voice) ở dạng 24/32 Kb/s ADPCM hay 48/64 Kb/s PCM. Tần số lấy mẫu và phương

pháp mã hóa có thể chọn cho từng kênh khác nhau, mỗi kênh có thể ghi hay phát ra âm

thanh một cách độc lập cũng như kiểm tra các trạng thái của của các đường dây điện thoại.

♦



Các đặc điểm chính của Dialogic/4:

− Kết nối trực tiếp với dây điện thoại.

− Tự động trả lời các cuộc gọi.

− Kiểm tra touch÷tone.

− Trả lời các thông điệp tiếng nói (voice messages) đến người gọi.

− Số hóa, nén và ghi tín hiệu tiếng nói (voice signal).

− Gọi các cuộc gọi và tự động báo cáo kết quả.

4.1.2. Mô tả chức năng các thành phần :



Dialogic/4 sử dụng bộ xử lý kép kết hợp khả năng xử lý tín hiệu của DSP với chức

năng di chuyển dữ liệu và ra quyết định (decision÷making) của con vi xử lý 80C188. Bộ xử

lý kép này giảm thiểu sự xử lý của máy tính cho phép phát triển các chương trình ứng dụng

hữu hiệu hơn. Kiến trúc này xử lý các sự kiện thời gian thực, quản lý dòng dữ liệu đến các

máy PC để cho thời gian đáp hệ thống nhanh hơn, rút giảm các yêu cầu xử lý trên máy PC,

xử lý các tín hiệu điện thoại và DTMF và giúp cho DSP thực hiện việc xử lý các tín hiệu

của các cuộc gọi vào.



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 27



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



− Mỗi “line interface” trên Dialogic/4 nhận các thông tin về tín hiệu điện thoại cũng

như tiếng nói từ mạng điện thoại. Các tín hiệu điện thoại gọi vào (Inbound) sẽ được kiểm

tra bởi “line interface” và thông qua “control bus” được chuyển đến “control processor”.

“control processor” đáp ứng các tín hiệu này và thông báo ứng dụng của trạng thái tín hiệu

điện thoại này và ra lệnh cho “line interface” truyền tín hiệu ra ngoài (outbound signaling)

đến mạng điện thoại.

− Tín hiệu âm thanh từ mạng được gởi thông qua các bộ lọc, được kiểm tra bởi “line

inteface”, rồi đưa đến mạch CODEC (Coder/ Decoder). CODEC lọc, lấy mẫu và số hóa các

tín hiệu analog này, sau đó gửi các tín hiệu đã số hóa này đến DSP.

Dựa trên firmware đã được nạp lên DSP RAM, DSP thực hiện quá trình phân tích các

tín hiệu như sau và xử lý những dữ liệu nhập này:

− Tự động bù thêm cho sự biến đổi mức của tín hiệu audio vào.

− Ap dụng giải thuật ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) hay

PCM (Pulse Code Modulation) để nén các âm thanh đã được số hóa và lưu vào đĩa.

− Kiểm tra sự hiện diện của các dạng sóng DTMF, MF, hay một dạng sóng được định

nghĩa bởi chương trình ứng dụng.

− Kiểm tra khoảng lặng để xác định đường dây là im lặng hay người gọi không đáp

ứng.

Đối với dữ liệu đưa ra ngoài, DSP thực hiện những tác vụ sau:

− Giải nén các dữ liệu âm đã được lưu và nén để phát âm (play).

− Điều chỉnh âm lượng và tốc độ phát âm theo yêu cầu của người sử dụng hay

chương trình.

− Tạo ra các dạng sóng DTMF, MF hay một sóng nào đó theo yêu cầu.

Sự kết hợp của bộ xử lý kép cũng thực hiện việc gọi(dial) các cuộc gọi và giám sát

quá trình gọi:

Truyền tín hiệu off÷hook (tín hiệu tương ứng khi ta nhất máy điện thoại) lên mạng

điện thoại.

− Quay số.

− Kiểm tra và báo cáo kết quả: đường dây bận hay đụng độ; chấp nhận, chuông reo,

không trả lời

Để đáp ứng lại các yêu cầu cuộc gọi, khi phát ra một file đã được lưu trữ, “control

microprocessor” nhận các thông tin tiếng nói từ PC và gởi nó đến DSP để chuyển file thành

âm thanh dạng số. DSP gởi âm thanh đã số hóa này đến CODEC để chuyển sang dạng

analog và rồi đưa đến “line interface” truyền lên mạng điện thoại.

“Microprocessor” điều khiển tất cả các hoạt động của Dialogic/4 thông qua local

bus, thông dịch và thực thi lệnh từ PC. Giao tiếp giữa “microprocessor” và PC thông qua

 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 28



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



“shared RAM” mà hoạt động như là input/output buffer gia tăng hiệu quả của việc truyền

file. “shared RAM” này giao tiếp với PC thông qua bus AT/XT. Tất cả các hoạt động là

Interrupt÷driven để đáp ứng các yêu cầu của hệ thống thời gian thực. Tất cả các board trên

PC đều dùng chung một interrupt. Khi hệ thống khởi động firmware sẽ được nạp từ PC lên

code/data RAM và DSP RAM.

SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA DIALOGIC/4



Control Bus



1 of 4 shown



Code/Data

DRAM

DSP

80C188

Control

Processor

Shared

RAM



IRQ



codec



Line

interfac

e



CO/

PBX



DSP RAM



PC XT/AT BUS



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 29



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



4.1.3. Kiến trúc Bus

Thông tin di chuyển trên Card thông qua bus của nó. Có hai loại bus PEB (PCM

Expansion Bus) và SCbus (Signal Computing bus). PEB có 32 khe thời gian (time slot), còn

SCbus gồm 1024 khe thời gian, mỗi khe thời gian tương ứng với một đường truyền dữ liệu

khi dữ liệu được phát lên bus cho các kênh khác nhận.

Theo kiến trúc này, mỗi kênh gồm hai thành phần analog và voice (hay digital và

voice), trong đó mỗi thành phần gồm hai đường truyền và nhận (TX và RX). Đối với Card

giao tiếp qua mạng analog, thành phần analog là một interface nối kết trực tiếp với mạng,

còn thành phần voice nhận các tín hiệu từ thành phần analog. Chức năng của thành phần

analog là nhận các tín hiệu trực tiếp từ mạng điện thoại, sau đó truyền cho thành phần voice

nhận biết các tín hiệu này là gì và quyết định xử lý nó. Sự kết hợp của hai thành phần này

tương ứng như sự kết hợp của máy điện thoại và người sử dụng máy đó, máy điện thoại trực

tiếp nhận biết các tín hiệu trên mạng và thông báo cho người sử dụng biết, người sử dụng

nhận biết và xử lý nó.

Hai thành phần analog và voice thuộc cùng một kênh, đường TX của analog có thể

nối với RX của voice và ngược lại TX của voice có thề kết nối với RX của analog, sự kết

nối này thông qua bus và tạo nên sự trao đổi thông tin hai chiều (full duplex) giữa hai thành

phần này trong cùng một kênh. Tuy nhiên, kiến trúc PEB không có những lợi điểm mà

SCbus có được. PEB chỉ cho phép kết nối hai đường truyền và nhận của hai thành phần

analog và voice, trong khi đó SCbus có khả năng nối kết hai thành phần bất kỳ lại với nhau.

Điều này có nghĩa là với kiến trúc SCbus hai kênh có thể thông nhau, do đó có thể cho hai

người gọi đàm thoại với nhau thông qua hai kênh đó. Còn đối với PEB, để làm được điều

này cần có thêm một board chuyển mạch nữa (như DMX board÷ Digital Matric Switch

board).

Trong yêu cầu của đề tài này, khi khách hàng có yêu cầu chuyển đổi từ địa chỉ sang

số điện thoại thì cần phải kết nối qua Điện thoại viên, cũng có nghĩa là có cuộc hội thoại

giữa hai người, vì thế nếu chỉ dùng Card có kiến trúc PEB thì không thể thực hiện được

yêu cầu này.

Một kênh trên board về mặt luận lý có thể xem như gồm hai thành phần analog và

voice. Mỗi thành phần có một đường truyền (TX) và một đường nhận (RX) , sau đây là sơ

đồ kết nối của các đường truyền/nhận này đối với SCbus khi các kênh được khởi động và

sau khi nối hai kênh lại với nhau.



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 30



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



SƠ ĐỒ KIẾN TRÚC BUS LÚC KHỞI ĐỘNG



Switch

handler



Telephoe

network

Loop start



signaling



Ana

log

Dev

ice



Scbus /1024 time slots



TX

Analog chan 3

RX



TX

Voice Device



Voice chan 3

RX

Switch

handler



Loop start



signaling



Ana

log

Dev

ice



TX

Analog chan 5

RX



TX

Voice Device



Voice chan 5

RX



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 31



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



SƠ ĐỒ KIẾN TRÚC BUS SAU KHI NỐI KẾT



Switch

handler



Telephoe

network

Loop start



signaling



Ana

log

Dev

ice



Scbus /1024 time slots



TX

Analog chan 3

RX



TX

Voice Device



Voice chan 3

RX

Switch

handler



Loop start



signaling



Ana

log

Dev

ice



TX

Analog chan 5

RX



TX

Voice Device



Voice chan 5

RX



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 32



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



4.2. Các mô hình lập trình cho Card Dialogic/4 (Dialogic Card) :

Ơ trên ta đã giới thiệu về kiến trúc phần cứng của card, để card có thể hoạt động

được, tất nhiên cần có Driver cho nó. Và để có thể viết được các chương trình ứng dụng,

người ta cung cấp cho người lập trình các thư viện giao diện lập trình ứng dụng (API –

Application Programing Interface). Một trong các đặc điểm quan trọng của Card là có nhiều

kênh hoạt động riêng biệt và đồng thời, cho nên cần có một mô hình hoạt động tốt đảm bảo

cho các kênh hoạt động độc lập nhau.

Và thông qua SRL (Standard Runtime Library) API, người ta cung cấp cho chúng ta

3 mô hình lập trình cơ bản : đồng bộ (Synchronous), bất đồng bộ (Asynchronous) và bất

đồng bộ mở rộng (Extended Asynchronous). Trong kiểu bất đồng bộ lại có nhiều kiểu khác

nhau.



Mô hình lập trình

Mô hình lập trình



Đồng bộ

Đồng bộ

(Synchronous)

(Synchronous)



Bất đồng bộ

Bất đồng bộ

(Asynchronous)

(Asynchronous)



Window

Window

Callback

Callback



Polled

Polled



Bất đồng bộ mở rộng

Bất đồng bộ mở rộng

(Extended

(Extended

Asynchronous)

Asynchronous)



SRL

SRL

Callback

Callback



Trước khi nói về các mô hình lập trình, ta giới thiệu sơ lược về một số SRL API.

4.2.1. Giới thiệu SRL :

SRL là một thư viện chứa các hàm và cấu trúc dữ liệu hỗ trợ cho việc phát triển các

ứng dụng. Chức năng chính của SRL là cung cấp một giao diện chung cho việc xử lý các sự

kiện và các chức năng khác cho tất cả các loại card. Nó bao gồm một số nhóm sau:

− Hàm quản lý sự kiện (Event management C functions): cung cấp một interface để

quản lý các sự kiện trên các thiết bị

− Hàm thuộc tính chuẩn (Standard attribute C functions): trả về các thông tin chung

về các thiết bị như tên, kiểu, lỗi.

− Quản lý ngữ cảnh ứng dụng (Application context management): cho phép ứng dụng

thiết lập hay lấy thông số do người sử dụng định nghĩa

− Cấu trúc dữ liệu chứa bảng thông số ngắt (A termination parameter table data

structure).



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 33



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



4.2.2. Lập trình đồng bộ, bất đồng bộ,bất đồng bộ mở rộng theo SRL:

Trong lập trình đồng bộ, mỗi hàm sẽ ngưng (block) sự thực thi của thread cho đến

khi hàm thực hiện xong. Quá trình hoạt động ở mô hình này sẽ diễn ra tuần tự theo một

luồng nhất định.

Trong lập trình bất đồng bộ, thread mà đang gọi một hàm sẽ tiếp tục thực thi trong

khi hàm đó đang được thực hiện. Và khi thực hiện xong, ứng dụng sẽ nhận được một sự

kiện thông báo là đã thực thi xong. Trong cách lập trình này, ta cần tạo ra máy trạng thái

(state÷machine) gồm nhiều trạng thái khác nhau chuyển đổi nhau theo các sự kiện.

Còn trong lập trình bất đồng bộ mở rộng mà thực chất là sự biến đổi của lập trình bất

đồng bộ bằng cách tạo ra nhiều thread và trong mỗi thread đó thực hiện y như trong lập

trình bất đồng bộ.

a). Mô hình lập trình đồng bộ

Đây là mô hình đơn giản nhất, ta chỉ đơn giản viết code cho một kênh, rồi sau đó tùy

theo ta có bao nhiêu kênh mà tạo tạo ra bấy nhiêu thread cho mỗi kênh chạy trên code này.



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 34



 Tự Động Hóa Đài 116



GVHD:



Phan Đình Mãi – Nguyễn Thanh Liêm



Process



Thread 1



dx_getevt()



Kênh 1



event

Thread 2



Kênh 2



Thread 3



Kênh 3



Theo mô hình này, mỗi thread4sẽ kiểm soát mộtKênh 4 thread sẽ nhận các sự kiện

kênh,

Thread

(event) xảy ra trên kênh đó và kiểm tra đó là loại sự kiện gì , rồi tiến hành xử lý nó.

∗ Ưu điểm của mô hình đồng bộ:

Đây là mô hình dễ lập trình và bảo trì nhất, cho phép xây dựng chương trình nhanh

chóng.

∗ Nhược điểm của mô hình đồng bộ:

Bởi vì thread chính trong process tạo ra các thread riêng biệt cho mỗi kênh, nên

chiếm giữ nhiều tài nguyên của hệ thống, điều này có thể giới hạn số kênh sử dụng, khó mở

rộng cho nhiều kênh.

Các tác vụ đồng bộ sẽ ngưng (block) quá trình thực thi của thread, nên thread sẽ

không thực hiện được các quá trình xử lý khác.

Các sự kiện xảy ra mà không biết trước sẽ không được tiếp nhận cho đến khi nào

thread thực hiện lại quá trình lấy các sự kiện (dx_getevt()).

Ta sử dụng mô hình này cho các luồng điều khiển đơn giản với mỗi tác vụ tại mỗi

kênh cho từng thời điểm, số kênh không qúa nhiều, không cần quản lý tài nguyên hiệu quả.

b). Mô hình lập trình bất đồng bộ:

Mô hình này cho phép nhiều kênh được xử lý trên cùng một thread, việc sử dụng tài

nguyên hiệu quả hơn bằng cách cho phép thread tiếp tục xử lý trong khi Driver thực hiện

các hàm bất đồng bộ mà thread đó đã gọi.

∗ Ưu điểm của mô hình bất đồng bộ:



 SVTH: Nguyễn Hữu Phú – Trần Lê Trung



Trang 35