利用单片机实现的方案较数字逻辑电路的方案有许多优点。主要有出错几率小，有存储控制功能，方便，更换灵活等。

　　利用存储转发方案提高了数据传输的安全性。由于USB203无USB的中断功能，所以接收数据只能用程序循环的方式来实现，但不恰当地使用循环会增加系统的负担。

3  电话信号处理模块设计

　　摘挂机信号可以由电话机叉簧线路取得。

　　经过检测，叉簧上共有两路信号： 一路为22~27 V的正弦波信号，位于叉簧第5、6引脚；另一路为15~20 V的负正弦波信号，位于叉簧第3、4引脚。第1、2引脚为信号输出。当叉簧上的弹片没有被压下时，第1、2引脚与第5、6引脚连通，信号为正交流信号，此时表示摘机；当挂机时，叉簧上的弹片被压下，此时，第1、2引脚与第3、4引脚连通，第1、2引脚上的信号为负交流信号。将此信号转换为逻辑0、1电平，即摘机时信号为逻辑1，挂机时信号为逻辑0，电路原理如图5所示。

                                 
                           图5  叉簧信号处理原理

　　通过分压电路与二极管进行滤波，负半周信号将被二极管滤除。由于10 MΩ的电阻分压，使得输出电平在1  V左右。经过测试，USB状态输入引脚需要1.6 V以上才认为输入信号为逻辑1，而低于1.6 V的将被认为是逻辑0。

　　摘机输入信号为正弦波，通过整流滤波电路后，能输出2.6 V左右的电平信号给USB设备，信号为稳定的逻辑1。

　　挂机信号为负值的正弦波，通过整流滤波电路后，能输出260 mV的电平信号给USB设备，信号为稳定的逻辑0。

4  USB传输模块设计

　　USB传输模块使用USB203作为传输接口，如图6所示。使用此模块的好处是，它为并串转换的传输模块，而且有4位控制信号输入和4位控制信号输出，并提供了DLL库文件，为二次开发提供了方便；但是此设备并没有使用中断控制方式，因此读取数据将是本系统的瓶颈。然而在本系统内并未用到大量的数据采集，数据长度仅仅为26位，即使为其他长度的复合来电显示数据包，长度也不会大于1 000位，所以是否为高速传输在此并不重要。本系统使用USB的原因在于，USB的简单易用和支持热插拔，这对于使用RS232通信口的设备较有优势；另外USB使用5 V电源，可以为外接设备提供电源，节省了外接设备的电源部分，从而减小了外接设备的体积。

                                         
                                     图6  USB传输模块电路原理

                   
                             图7  USB接口程序算法流程图

　　在DLL中需要建立USB_CID函数，无参数，直接返回处理后的来电数据包中的来电号码，而且在无号码时将相应的错误代码返回。在此要注意的是，虽然单片机程序为可变长度存储，但依然有错误产生，原因是来电显示数据包的发送。当一次来电时，数据包会在第一和第二振铃间，如果呼叫者挂断电话，那么来电数据包将不再发送；或者被叫者拿起电话也将丢失来电数据包，那么来电包将被存储一部分，单片机在不重启的情况下将继续等待接收。当下一个来电到达时，这个新的来电数据包将被继续存储，直到满足第一个来电数据包的长度时，才结束接收，那么整个数据包将被接口程序获取并判断是否出错。如果是复合包，那么在来电号码数据包前出错的情况将被排除，但是如果在来电数据号码数据包内出错，那么接收到的号码将被发送，显示的可能是乱码，其算法流程如图7所示。表 1给出了状态字的定义。

                                        表1  状态字定义

                               
5  结论

　　信息电话USB接口设计，是来电显示电话与计算机的接口和相关的数据采集系统，是运用接口技术、计算机软件技术实现来电号码等相关信息在计算机上的显示或存储，并可以根据基本信息进行来电号码的分类统计。这些数据对相关部门服务质量和效率的提高将起到重要的作用，同时还可以为相关决策部门及时提供参考信息。

　　本装置完成数据采集和数据传送，而且通过软件接口完成对相关数据的分离。详细地研究了来电显示技术，单片机程序编制和使用VC++编写DLL。本装置不但可以嵌入到电话内，还可以作为单一的模块来使用，所以该系统有广泛的实用价值。