專利名稱：基于sdl圖形關(guān)系的交互式交換系統(tǒng)及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信及計算機技術(shù)。
背景技術(shù)：
交換機是通信系統(tǒng)的核心，“交換原理”也因此是各個通信專業(yè)的骨干課程，交換的復(fù)雜程度較高，涉及的內(nèi)容也很多，系統(tǒng)性強，實驗對理解交換系統(tǒng)十分重要。
但目前實驗手段還停留在演示打通電話的過程、對交換機的人機命令操作和參數(shù)配置上，整個課程學(xué)完后，學(xué)生由于沒有具體的感性認識，很難將各個部分綜合成一個有機的完整的交換機系統(tǒng)，對交換機的整個結(jié)構(gòu)，各個部分之間的協(xié)調(diào)配合，信號流程的先后關(guān)系，不同情況下的運行狀況等等都不很清楚，實際上沒有到達該課程的教學(xué)目的。
與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有產(chǎn)品為RZ8623B型程控交換實驗系統(tǒng)(南京捷輝科技有限公司)，該交換實驗系統(tǒng)擁有多個測試點；顯示屏顯示(或液晶屏)、數(shù)碼管顯示(收號時數(shù)顯)、實驗箱中還有38個發(fā)光二極管。多種顯示方式可根據(jù)需要動態(tài)的反映各模塊的工作情況、各終端的狀態(tài)、主被叫的號碼、信令信息、模擬的波形和數(shù)字的編碼等信息；工作模塊劃分清晰、原理及功能介紹簡明。但該系統(tǒng)采用單片機做控制，平臺開放程度不夠，實驗條件和成本要求高，操作不方便。實驗時需要仿真器配合PC機來進行實驗，一是對通信技術(shù)實驗室每組配一臺上千元的仿真器大都不現(xiàn)實；二是學(xué)生實驗時必須采用單片機的底層語言編寫程序，真正能達到這種開發(fā)能力的學(xué)生很少，能做出開發(fā)性實驗的極少；三是實驗時的大部分精力花費在軟件語言本身上，偏離了交換實驗的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，設(shè)計一種適合于交換原理教學(xué)開發(fā)性、綜合性實驗需求，并且價格低廉的程控交換機實驗系統(tǒng)，解決現(xiàn)有交換實驗系統(tǒng)設(shè)計中，實驗內(nèi)容及手段單一，實驗者達不到學(xué)習(xí)的目的，我們提出相應(yīng)的解決方案。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計一種基于交換描述語言SDL圖形關(guān)系開發(fā)的交互式交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括以下部分程控交換機系統(tǒng)實驗箱、通信接口模塊，上位控制器，其中上位控制器可由PC機實現(xiàn)，并具體包括以下控制模塊SDL圖形繪制模塊、SDL圖形關(guān)系識別模塊、組態(tài)運行模塊。
程控交換機系統(tǒng)實驗箱包括能實現(xiàn)程控電話交換功能的所有功能模塊，接收上位控制器命令，根據(jù)命令在程控交換機實驗箱中運行用戶自己在上位控制器中配置的程控交換機處理流程，控制實驗箱中的各交換機功能模塊執(zhí)行交換機流程、實現(xiàn)交換系統(tǒng)的工作。
通信接口模塊提供程控交換機系統(tǒng)實驗箱與上位控制器之間的通信，可采用通用串行總線架構(gòu)usb等通信接口模塊，為軟件系統(tǒng)提供運行支持；SDL圖形繪制模塊基于MFC通用圖形接口函數(shù)庫開發(fā)，提供給使用者繪制SDL標準流程圖所需圖元，完成所有SDL圖元的繪制，對所繪制的SDL流程圖識別，并存入鏈表存儲器，形成SDL圖形關(guān)系鏈表。本模塊完成SDL圖元的繪制并提供對所繪制的圖元的操作控制，為使用者提供良好的操作環(huán)境；SDL圖形關(guān)系識別模塊本模塊將SDL圖形繪制模塊所產(chǎn)生的SDL圖形關(guān)系鏈表信息作為輸入，通過節(jié)點狀態(tài)信息查找方法查找SDL圖形關(guān)系鏈表，對SDL圖形關(guān)系鏈表進行錯誤檢測，并識別SDL狀態(tài)信息，根據(jù)圖元種類轉(zhuǎn)換SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)，將SDL狀態(tài)信息在組織結(jié)構(gòu)上由“圖形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨怼?，存入組態(tài)信息庫；組態(tài)運行模塊根據(jù)SDL圖形關(guān)系鏈表與組態(tài)信息庫，編輯控制策略，確定程控交換機系統(tǒng)試驗箱內(nèi)各模塊運行方式和順序，利用各模塊控制子程序，調(diào)度實驗箱中的各交換機功能模塊按照用戶配置的流程方式運行。
本發(fā)明還提供一種對程控交換機實驗系統(tǒng)進行處理流程設(shè)置的SDL圖形關(guān)系識別的處理方法，該方法包括以下步驟1、根據(jù)SDL圖元類型信息對鏈表存儲器的數(shù)據(jù)區(qū)進行格式化，初始化SDL圖形關(guān)系鏈表，并建立二級緩存區(qū)；2、SDL圖形繪制模塊提取使用者繪制的SDL流程圖信息，根據(jù)SDL圖元種類進行優(yōu)化處理，然后存入SDL圖形關(guān)系鏈表；3、SDL圖形關(guān)系識別模塊從SDL圖形關(guān)系鏈表中取出圖元信息，進行檢測后，轉(zhuǎn)入二級緩存區(qū)，等待識別線程進行處理；4、進行節(jié)點狀態(tài)查找，判斷識別圖元信息，根據(jù)每個圖元信息種類與所執(zhí)行的處理，將SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到組態(tài)信息庫，5、組態(tài)運行模塊根據(jù)組態(tài)信息庫的數(shù)據(jù)，編輯控制策略，確定程控交換機內(nèi)各模塊運行順序，通過通信接口模塊，控制程控交換機實驗箱執(zhí)行用戶配置的程控交換機功能流程、控制交換系統(tǒng)的工作，在程控交換機實驗箱中運行用戶自己配置的程控交換機控制策略。
本發(fā)明采用交互式交換實驗系統(tǒng)及SDL圖形關(guān)系識別方法，解決了傳統(tǒng)交換實驗系統(tǒng)演示型實驗的缺點，能提供良好的人機界面，搭積木式的交換組件和編譯方式，為用戶提供一個組態(tài)式的、靈活的開放式實驗環(huán)境。使用PC機完成實驗操作，提供開放型與設(shè)計型實驗，操作方便，學(xué)生能達到交換原理試驗的目的，并且不需要仿真器，節(jié)約了成本。


圖1交互式交換實驗系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖2組態(tài)信息庫中數(shù)據(jù)格式種類內(nèi)圖3采用SDL圖形關(guān)系鏈表的圖形識別模塊實現(xiàn)流程圖4組態(tài)運行模塊示意圖
具體實施例方式
如圖1所示為交互式交換實驗系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示意圖，該實驗系統(tǒng)主要由以下模塊組成程控交換機系統(tǒng)實驗箱、通信接口模塊，上位控制器，其中上位控制器可采用PC機，并具體包括以下控制模塊SDL圖形繪制模塊、SDL圖形關(guān)系識別模塊、組態(tài)運行模塊。
①程控交換機實驗箱為本交互式實驗系統(tǒng)的硬件平臺，該實驗箱包括實現(xiàn)程控交換機的所有硬件功能模塊，提供4～16個用戶電路，包括交換模塊，用戶檢測模塊，呼叫處理模塊、雙音多頻處理模塊、鈴流信號產(chǎn)生模塊等，可根據(jù)用戶不同的SDL流程圖設(shè)計，模擬實現(xiàn)程控交換機的所有功能，完成不同的呼叫處理過程。如用戶摘機、掛機，鈴流信號產(chǎn)生、發(fā)送，實現(xiàn)通話等等一系列程控交換機的23個基本功能。
②通信接口模塊，可采用能滿足與微型計算機通信的接口模塊，如USB接口等，程控交換機實驗箱通過通信接口USB接口與上位控制器PC機進行通信，將使用者在PC機上配置的控制交換機各功能模塊運行的命令發(fā)送到交換機實驗箱，為用戶配置的程控交換機控制策略提供硬件運行環(huán)境。
③SDL圖形繪制模塊，基于MFC通用圖形接口函數(shù)庫開發(fā)，提供給使用者良好的操作環(huán)境，也可采用其它圖形接口函數(shù)庫，數(shù)據(jù)庫中預(yù)先存入提供繪制SDL標準流程圖所需組件，本模塊根據(jù)相關(guān)組件完成所有SDL圖元的繪制，對所繪制的圖元進行操作控制，調(diào)用SDL圖元完成SDL流程圖的設(shè)計，并將其保存入鏈表存儲器形成SDL圖形關(guān)系鏈表。
首先，在內(nèi)存空間中分配鏈表存儲器區(qū)域，將所分配的內(nèi)存空間使用SDL數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行格式化，初始化鏈表存儲器，建立二級緩存區(qū)，提供使用者繪圖接口，SDL流程圖信息提供處理、事件、狀態(tài)等SDL圖元信息類型，SDL圖形繪制模塊調(diào)用相應(yīng)圖元，完成SDL流程圖的設(shè)計。
將SDL流程圖信息提取出，根據(jù)SDL流程圖信息中SDL圖元種類進行優(yōu)化處理，轉(zhuǎn)換SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)，然后存入SDL圖形關(guān)系鏈表，對SDL圖形關(guān)系鏈表中數(shù)據(jù)先進行差錯檢測，如果有錯誤則提示用戶，沒有錯誤則導(dǎo)入二級緩沖區(qū)進行識別。識別之前從SDL圖形關(guān)系鏈表中取出圖元信息，進行檢測后，轉(zhuǎn)入二級緩存區(qū)，SDL圖形關(guān)系識別模塊等待識別線程對其進行識別處理。為加速對二級緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的處理，則使用線程池中獨立線程進行處理，返回信息通過消息進行傳遞。
④SDL圖形關(guān)系識別模塊，本模塊以SDL圖形繪制模塊所產(chǎn)生的SDL圖形關(guān)系鏈表信息作為輸入通過節(jié)點狀態(tài)信息查找方法遍歷SDL圖形關(guān)系鏈表，識別SDL關(guān)系圖，并根據(jù)每個圖元種類將識別出的SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，即可將其在組織結(jié)構(gòu)上由“圖形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨怼被蛘咂渌奖阕R別的數(shù)據(jù)格式，保存入組態(tài)信息庫，提供給后續(xù)模塊使用。如圖2所示為組態(tài)信息庫數(shù)據(jù)格式，包括當前狀態(tài)、輸入事件、處理序列、末狀態(tài)欄。
例如呼叫流程表中某一行信息如圖中第二行所示那么它所表示的含義為當某部話機的當前狀態(tài)為A時，如果它收到了B信號(B事件發(fā)生)，那么交換機按順序進行C處理、D處理、E處理；處理完后，該話機處于F狀態(tài)。
⑤組態(tài)運行模塊，使用組態(tài)軟件技術(shù)，根據(jù)SDL圖形關(guān)系鏈表與組態(tài)信息庫中存儲的SDL狀態(tài)信息，根據(jù)狀態(tài)信息編輯出控制策略，確定程控交換機實驗箱內(nèi)各模塊運行順序和方式，自動加載控制相應(yīng)功能模塊運行。利用各模塊控制子程序，調(diào)度硬設(shè)備運行。通過通信接口模塊，控制硬件實驗箱執(zhí)行交換機流程、控制交換系統(tǒng)的工作，在程控交換機實驗箱中運行用戶自己配置的程控交換機功能。
如圖3所示為采用SDL圖形關(guān)系鏈表的圖形識別模塊實現(xiàn)流程圖，從SDL圖形關(guān)系鏈表中取出圖元信息，進行檢測后，轉(zhuǎn)入二級緩存區(qū)，等待識別線程進行處理；進行節(jié)點狀態(tài)查找，判斷識別圖元信息，根據(jù)每個圖元信息種類與所執(zhí)行的處理，將SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到組態(tài)信息庫，具體包括如下處理流程。
從SDL圖形關(guān)系鏈表中提取出各種SDL圖元的信息，查找鏈表中“線“型圖元的數(shù)量，如果不存在則提示SDL流程圖有誤，應(yīng)修改；不為空則將圖元關(guān)系信息進行節(jié)點狀態(tài)查找判斷識別，根據(jù)每個圖元種類與所執(zhí)行的處理，將SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到組態(tài)信息庫。具體操作步驟如下，首先從SDL圖形關(guān)系鏈表中提取出各種SDL圖元的信息，查找鏈表中“線”型圖元的數(shù)量并保存到鏈接線數(shù)量(LineNumber)單元，根據(jù)LineNumber判斷“線“型圖元，如果不存在(即LineNumber＝0)，則提示SDL流程圖有誤，應(yīng)修改，報告錯誤，并結(jié)束；如果LineNumber≠0，則建立一個行數(shù)為LineNumber的表格鏈接數(shù)組(Link_array)，表格每一行表示一個“線元”所連接的兩個圖元實體；遍歷SDL圖形關(guān)系鏈表，將其內(nèi)容按要求填入二級緩存區(qū)的Link_array，開辟線程池中處理線程對該二級緩存區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)進行處理。在Link_array中查找開始元素為“狀態(tài)”的行，找到后建立一個流程鏈表(Flow_list)，鏈表首節(jié)點為此行的開始元素，鏈表尾節(jié)點為此行的結(jié)束元素；在鏈接數(shù)組(Link_array)中刪除這一行，繼續(xù)在Link_array表的其它行中查找Flow_list尾節(jié)點的后繼元素，如果找到則將后續(xù)元素加入Flow_list，并在Link_array中刪除該行；如果未找到則判斷Flow_list尾節(jié)點是否為“狀態(tài)”信息，是則報告錯誤，否則將Flow_list以交換流程表的形式保存到組態(tài)信息庫中，以供組態(tài)運行模塊使用，該SDL圖形識別模塊能有效識別圖形接口元素，將其轉(zhuǎn)換為標準的SDL狀態(tài)轉(zhuǎn)移表。
組態(tài)運行模塊具體包括事件產(chǎn)生子模塊、事件隊列子模塊和事件處理子模塊，如圖4所示為組態(tài)運行模塊示意圖。首先事件產(chǎn)生子模塊從組態(tài)信息庫中提取SDL狀態(tài)信息，提取方法為根據(jù)組態(tài)信息庫中當前狀態(tài)查找其輸入事件，根據(jù)輸入事件得到其處理序列，事件經(jīng)過處理后得到末狀態(tài)，將這一完整的事件處理過程傳遞給事件隊列子模塊。事件產(chǎn)生子模塊再根據(jù)末狀態(tài)匹配組態(tài)信息庫中的當前狀態(tài)，如有相匹配狀態(tài)，則進行另一事件處理過程提取，如無則表示提取完畢。事件隊列子模塊對完整的事件處理過程進行錯誤檢查，無誤后放入等待隊列，等待事件處理子模塊的調(diào)用，事件處理子模塊實時的從事件隊列子模塊中取出事件處理過程，并根據(jù)組態(tài)信息庫中處理序列的指示，調(diào)用交換機子功能所提供的應(yīng)用編程接口API，從而執(zhí)行程控交換機的處理流程，以實現(xiàn)程控交換機功能的不同的呼叫處理過程。
本發(fā)明的交互式交換實驗系統(tǒng)及其SDL圖形關(guān)系識別方法，與傳統(tǒng)的實驗系統(tǒng)模式比較，具有以下優(yōu)點·將傳統(tǒng)封閉的交換流程開放出來，提供開放式的實驗平臺；·使用PC機作為主控機，擯棄傳統(tǒng)單片機控制的方式，實現(xiàn)使用者與硬件交互式的控制方式；·采用SDL流程方式設(shè)計呼叫流程，不需編寫計算機源代碼，學(xué)生可直接調(diào)用SDL圖元設(shè)計控制流程，能將學(xué)生的主要精力放在對交換內(nèi)容的學(xué)習(xí)掌握上，充分利用有限的實驗學(xué)時，同時避免計算機編程能力不好的學(xué)生無法進行實驗的問題；·SDL流程圖形自動識別方法，能直觀、形象的描述交換流程，方便學(xué)生對實驗課程的理解；·采用組態(tài)軟件系統(tǒng)設(shè)計思想設(shè)計硬件功能模塊，提供學(xué)生一個組態(tài)式的開發(fā)環(huán)境；·PC機與交換平臺之間采用USB接口，連接使用方便，接口數(shù)據(jù)速率快。
該交互式交換實驗系統(tǒng)、SDL圖形關(guān)系識別方法能廣泛運用于交換課程實驗、培訓(xùn)及相關(guān)的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種基于SDL圖形關(guān)系的交互式交換系統(tǒng)，包括程控交換機系統(tǒng)實驗箱、通信接口模塊，上位控制器，其特征在于，上位控制器包括，SDL圖形繪制模塊提供繪制SDL流程圖所需組件及SDL圖元，根據(jù)圖元完成SDL流程圖繪制，并存入鏈表存儲器，形成SDL圖形關(guān)系鏈表；SDL圖形關(guān)系識別模塊查找SDL圖形關(guān)系鏈表，并識別SDL狀態(tài)信息，根據(jù)圖元信息類型轉(zhuǎn)換SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)，存入組態(tài)信息庫；組態(tài)運行模塊根據(jù)SDL圖形關(guān)系鏈表與組態(tài)信息庫，編輯程控交換機運行的控制策略；上位控制器通過通信接口模塊將控制策略發(fā)送到程控交換機系統(tǒng)試驗箱，控制交換機各模塊運行方式和順序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式交換實驗系統(tǒng)，其特征在于所述SDL圖形繪制模塊基于MFC圖形函數(shù)庫開發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式交換實驗系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括將SDL狀態(tài)信息在組織結(jié)構(gòu)上由“圖形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨怼薄?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式交換實驗系統(tǒng)，其特征在于所述圖元信息類型包括處理、事件、狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式交換實驗系統(tǒng)，其特征在于所述通信接口模塊采用USB接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式交換實驗系統(tǒng)，其特征在于SDL圖形關(guān)系識別模塊使用線程池中獨立線程對圖元信息進行處理。
7.一種基于SDL圖形關(guān)系識別的交換機控制處理方法，其特征在于，包括以下步驟(a)根據(jù)SDL圖元類型信息對鏈表存儲器的數(shù)據(jù)器進行格式化，并建立二級緩沖區(qū)；(b)根據(jù)SDL圖元繪制SDL流程圖，將其存入鏈表存儲器，形成SDL圖形關(guān)系鏈表；(c)從SDL圖形關(guān)系鏈表中取出圖元信息，存入二級緩沖區(qū)，等待識別線程對其進行處理；(d)將圖元信息進行節(jié)點狀態(tài)查找，根據(jù)每個圖元類型將SDL圖形關(guān)系鏈表中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，存入組態(tài)信息庫；組態(tài)運行模塊根據(jù)組態(tài)信息庫的數(shù)據(jù)，編輯程控交換機運行控制策略，確定程控交換機內(nèi)各模塊運行方式、順序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制處理方法，其特征在于，步驟(b)進一步包括對SDL圖形關(guān)系鏈表中數(shù)據(jù)進行差錯檢測，沒有錯誤則導(dǎo)入二級緩沖區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制處理方法，其特征在于，步驟(c)進一步包括，使用線程池中獨立線程對二級緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)進行處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制處理方法，其特征在于，步驟(d)中所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括，將SDL狀態(tài)信息在組織結(jié)構(gòu)上由“圖形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤氨怼保纬蓸藴实腟DL狀態(tài)轉(zhuǎn)移表。
全文摘要
本發(fā)明請求保護一種基于SDL圖形關(guān)系識別的交互式交換實驗系統(tǒng)及處理方法，涉及通信與計算機技術(shù)。該交換實驗系統(tǒng)采用SDL圖形關(guān)系識別方法，構(gòu)建交互式交換實驗系統(tǒng)，由SDL圖形繪制模塊提供給使用者繪制SDL流程圖的操作；SDL圖形關(guān)系識別模塊識別SDL狀態(tài)信息，形成標準的SDL狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，保存入組態(tài)信息庫；組態(tài)運行模塊根據(jù)SDL圖形識別模塊產(chǎn)生的SDL狀態(tài)轉(zhuǎn)移表生成程控交換機控制策略，自動加載，控制交換機相應(yīng)模塊運行，有效解決了傳統(tǒng)實驗平臺開放性不夠，操作困難的缺點，能利用PC機，降低實驗成本，提高可操作性。本發(fā)明可廣泛用于通信院校與通信行業(yè)交換原理實驗領(lǐng)域。
文檔編號G09B25/02GK101042816SQ20071007843
公開日2007年9月26日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者張毅, 徐川, 劉喬壽, 唐紅, 趙國鋒, 田力 申請人:重慶郵電大學(xué)