摘 要：將μC/OS-II實時嵌入式操作系統(tǒng)移植到EPSON八位單片機上來開發(fā)短信息電話機。此電話機除普通電話的通用功能外，還增加了短消息收/發(fā)功能、信息瀏覽與查閱功能、信息點播與信息訂閱功能等。
關(guān)鍵詞：短信息電話機 實時操作系統(tǒng) μC/OS-II
1 背 景
后PC時代的到來，使人們開始越來越多地接觸到一個新的概念——嵌入式產(chǎn)品。手機、PDA（如商務(wù)通）等均屬于手持式嵌入式產(chǎn)品，VCD機、機頂盒等也屬于嵌入式產(chǎn)品，而車載GPS系統(tǒng)、數(shù)控機床、網(wǎng)絡(luò)冰箱等同樣都屬于嵌入式產(chǎn)品。信息電器具有信息服務(wù)功能，如網(wǎng)絡(luò)瀏覽、視頻點播、文字處理、電子郵件、個人數(shù)字助理等。后PC時代，家用電器將向數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，計算機都將嵌入到電視機、冰箱、微波爐、電話等中，并通過家庭控制中心與Internet連接，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芫W(wǎng)絡(luò)家電；還可以實現(xiàn)遠程醫(yī)療、遠程教育等。據(jù)估計未來十年間，信息家電（網(wǎng)絡(luò)冰箱、機頂盒、家庭網(wǎng)關(guān)、數(shù)字機頂盒等）總量可達到1~1.5億臺，總市場需求將達到900~1500億元。
Short Messages Phone(短信息電話機)是一種操作簡便、成本低廉的固定電話信息終端產(chǎn)品。它集成了網(wǎng)絡(luò)和智能電話的優(yōu)點，是一種基于信息網(wǎng)絡(luò)的，具有交互功能的信息終端產(chǎn)品，可以通過固定電話網(wǎng)絡(luò)與信息中心進行數(shù)據(jù)雙向傳送。
2 系統(tǒng)功能及其實現(xiàn)方案
2.1 功能特點
短信息電話機除了實現(xiàn)普通電話機的通用功能外，還增加了短消息收/發(fā)、信息瀏覽與查閱、信息點播、信息訂閱、電話簿、來電號碼顯示與存儲、通話記錄、來電轉(zhuǎn)移、呼叫等待、呼叫限制、對屏幕的灰度進行設(shè)置、對回執(zhí)進行設(shè)置以及時鐘和日歷功能、鬧鐘功能、特色鈴聲功能、記事本功能等。
短信息電話機還可以和信息中心在線交互，查看信息中心提供的信息（例如天氣預(yù)報、電視預(yù)告、電影預(yù)告、股價查詢、話費查詢、區(qū)號郵編查詢、新聞欄目、彩票信息等等），還可以訂閱一些自己喜歡的信息。在線瀏覽的信息取決于信息中心提供的信息。
短信息電話機就像是一個固定的手機。手機的功能幾乎它都具備。
2.2 硬件方案
�。�1）MCU的選擇
MCU是整個方案的核心，由它來處理CPE（客戶端設(shè)備）與IIS（集成信息系統(tǒng)），控制整個電話機的各個功能部件。由于人機界面對速度的要求不是很高，數(shù)據(jù)通信速度也相對較低，一般的8位MCU就能夠滿足方案的要求。我們選擇EPSON 的EOC88系列的E0C88104芯片。
（2）數(shù)據(jù)信號的解/編碼
�、� FSK信號的解碼。FSK（頻移鍵控）的解碼選用臺灣華邦公司的W91030。它是用同步串口與MCU連接的，不僅能提供FSK的解碼，而且還能提供CAS信號的檢測（CAS信號是IIS與CPE連接時下傳的一個很重要的握手信號）和振鈴檢測，是一款很實用的芯片，但它的成本較高。如果用分離器件，也能做到FSK解碼，但這樣做沒有經(jīng)過驗證，風(fēng)險較大。
�、� DTMF信號的解碼。選用的是9170，這一款芯片是很通用的。
�、� DTMF信號的編碼。選用的是臺灣華邦公司的W91082，同樣是以同步串口與MCU相連接。
�、� FSK的編碼。FSK信號的編碼不是必需的，考慮到FSK傳送的效率要比DTMF高20~28倍，當(dāng)然最好選用FSK上傳方式。由于相應(yīng)的FSK的編碼器件價位很高，本方案采用了低成本的軟件方式作為后備模塊。
（3）語音電路
目前選用的是Philips公司的TEA1098。該器件集成了普通話音放大、消側(cè)音及免提功能，實用方便，但價位有點高。考慮到我們初次接觸電話電路，而且這部分也不是關(guān)鍵技術(shù)，為了縮短研發(fā)周期，選擇這款芯片是比較合適的。
2.3 軟件方案
本系統(tǒng)選用μC/OS-II操作系統(tǒng)，將其移植到所選的MCU上。在main中建立一個起始任務(wù)
StartTask。
int main (void){
OSInit();
OSTaskCreate((void*)StartTask,(void*)0X00,(OS_STK ) &StartTaskStk[START_TASK_STK_SIZE-1],0);
OSStart();
return 0;
}
起始任務(wù)中，首先建立一系列的信號量和郵箱：
Sem_Int_Ring = OSSemCreate(0) ;喚醒振鈴任務(wù)
Sem_Any_SMTask = OSSemCreate(0) ;喚醒短消息任務(wù)
Sem_Int_Keyboard = OSSemCreate(0) ;喚醒鍵盤任務(wù)
Sem_Int_ClockTask = OSSemCreate(0) ;喚醒時鐘中斷
Mbox_Any_UI= OSMboxCreate((void *)0);喚醒UI任務(wù)
Mbox_Int_Hook= OSMboxCreate((void *)0);喚醒摘掛機任
;務(wù)
然后，用OSTaskCreate()函數(shù)建立6個任務(wù)。任務(wù)名分別為：HandsetTask（摘/掛機任務(wù)）、RingTask（響鈴任務(wù)）、KeyTask（鍵盤任務(wù)）、SmTask（短消息任務(wù)）、UITask（用戶界面（UI）任務(wù)）、ClockTask（時鐘任務(wù)）。最后，在起始任務(wù)中將它本身刪除掉。
�。�1）摘/掛機任務(wù)
當(dāng)拿起聽筒或放下聽筒時，就產(chǎn)生中斷。在中斷中，調(diào)用OSMboxPost(Mbox_Int_Hook，Msg_Int_Hook)來喚醒摘/掛機任務(wù)，同時清除中斷標(biāo)志。Msg_Int_Hook[0]＝0x00為摘機，Msg_Int_Hook[0]＝0x01為掛機。
摘/掛機任務(wù)不斷調(diào)用OSMboxPend(Mbox _Int_Hook，0，&err)來獲得信箱。獲得信箱后，根據(jù)Msg_Int_Hook[0]中的值，就知道是摘機還是掛機，然后調(diào)用OSMboxPost(Mbox_Any_UI，Msg_Any_UI)來喚醒UI任務(wù)。Msg_Any_UI [0]＝任務(wù)號1，Msg_Any_UI [1]＝0x00為摘機，Msg_Any_UI [1]＝0x01為掛機。
在掛機的時候，如果先前是在響鈴的時候摘機的，那么UI任務(wù)把它當(dāng)做已接來電處理；如果不是在響鈴的時候摘機的，那么在掛機的時候把它當(dāng)做已撥電話處理。
�。�2）振鈴任務(wù)
當(dāng)鈴聲來到時，就產(chǎn)生中斷。在這個中斷中，調(diào)用OSSemPost(Sem_Int_Ring)來喚醒振鈴任務(wù)。
響鈴任務(wù)調(diào)用OSSemPend(Sem_Int_Ring，0，&err)來獲得信號量。獲得信號量后，就把下傳的號碼接收下來；根據(jù)號碼就可以知道是短信息，還是普通電話。
