基于電話線路的數據通信程序的設計與實現畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 第 3 頁 共 17頁 息。循環退出后，程序即結束。 MODEM 的控制 目前模擬電話線路被廣泛用于數據傳輸。調制解調器 (MODEM)被用來實現數字信號到模擬信號和模擬信號到數字信號的相互轉換。 MODEM 通過 PSTN (public switched telephone work,公用交換式電話網）來傳輸數據。目前計算機控制調制解調器有兩種方法：一種方法是向 MODEM 發送 AT 指令，另一種方法是使用 TAPI (telephony application programming)即電話應用程序接口。 AT 指令集是由 Hays 公司首先推出的用于控制自己開發的 smart modem 系列產品的命令集合， AT 命令集推出后得到廣泛的應用，很快其它生產調制解調器的公司也都使用與 Hays 公司 AT 指令集兼容的 AT 指令集。開發者利用串行通信 API 再加上基本的 Hays 兼容的 AT 命令，就可以實現對 MODEM 的控制。但這種方法在 windows 中用起來很不方便。原因如下：許多 MODEM 制造商已向標準的 AT 指令集中添加了許多變種，這就使應用程序與市售的所有 MODEM 保持完全兼容很困難。而 Windows 維護了一個數據庫，其中包含了商用調制解調器以及每個 MODEM 支持 的 AT 命令集變種，使用 TAPI 則可以訪問該數據庫，所以使用標準 TAPI函數生成呼叫和控制 MODEM 的應用程序不需要知道 AT命令集的詳細內容。 TAPI 通信編程 TAPI的含義 計算機電話集成（ Computer Telephony Integration,縮寫 CTI)是計算機技術和電信技術相結合的產物。電子通信行業配備了各種各樣的硬件系統，僅僅收集這些系統的標準、文檔和接口規范就是很復雜的任務，要設計一個考慮所有情況的任務就更加困難。為了減輕開發者的負擔， Microsoft 公司和 Intel公司聯 合起來創建了 Windows Telephony API(TAPI)給應用程序編程者提供一個接口，并且允許應用程序無需改變就可以適應多種多樣的電信系統。 TAPI 是 Microsoft 公司的 Windows 開放式服務結構中的一部分，它包括兩個接口：開發人員使用的應用程序接口和用于連接某種電話網絡的接口。 TAPI為通信應用程序提供控制通信的功能，包括數據、傳真、語音，以及處理計算機與電話網之間的信號燈。 TAPI 服務為通信應用程序提供了一種與設備無關的方法，避免了使用 AT指令直接訪問硬件可能造成的沖突，并且 讓應用程序可以與包括數字綜合服務網（ Intergrated Services Digital Network）在內的各種通信網絡通信；同時還提供了訪問通信端口和設備的通用機制。這樣，多個應用程序就可以共享這些設備， TAPI 管理對各個設備的訪問，讓通用程序協調使用這些設備。 TAPI 第 4 頁 共 17頁 的設計本身是可以擴展的，從而可以滿足未來通信網絡多方面的需求。 TAPI的體系結構 圖 1 是 TAPI 體系結構示意圖。作為中間層的 TAPI DLL,提供對服務提供者的管理，并在服務提供者與應用程序之間進行信息傳遞。 TAPI 可以保證多個服務者和應用程序能夠同時存在，并且不會發生相互沖突。 圖 1 TAPI的體系結構 在底層將 TAPI 和實際的電話硬件連接是 TAPI 服務提供者（ TAPI Service Provider 縮寫為 TSP） .TSP 一般都由硬件生產廠商提供。 TAPI 的基本概念 (1) 設備 ID 設備 ID 是從零開始按順序分配給每個設備的 ID；也就是說，如果安裝了 4個線路設備，這些線路沒備的設備 ID 相應為 0、 3。 (2) 長度變化的數據結構 TAPI 使用的大多數的復雜數據結構是變長的數據結構。這些結構的組織如圖二所示。最前面 l 的 3 個域分別是 dwTotalsize ,dwNeededsize 和dwUsedSize。在這三個域后面是固定長度的域，對每個給定的結構類型固定長度的域都具有同樣的長度。一般而言，長度范圍從 0 到 300 個字節或者更長字節的結構。 存儲在結構中的可變部分的信息總是通過相對于結構定長部分的一個偏移量來引用，以字節為單位的偏移量指出變長數據的起點的位置。信息量大小就是變長數據所占用的字節數。其大小包括字符串末尾的空字符。 這些結構的內存總是由應用程序分配。但是數據結構需要多大的內存空間，應用程序并 不總是知道，這就是設置前三個域的原因。將結構傳送給 TAPI 之前，應用程序可使用緩沖區的大小填充 dwTotalsize 域。 TAPI 首先證實該結構有足夠大空間容納其定長部分，然后填充定長域，接著填入變長項。 TAPI 填入變長項直到沒有空間為止。最后 TAPI 用為獲得所有數據所需的空間量來填充 dwNeededsize 域，而 dwUsedsize 域用 TAPI 實際使用的空間量來填充。當應 第 5 頁 共 17頁 用程序得到該結構時，它首先應該檢查 dwNeededsize 助和 dwUsedSize 域。如果兩者相等， TAPI 就能夠找出用于所有變長數據的控件。如果 dwusedsize 小于 dwNeededsize ，應用程序可以檢查相應的偏移量和域大小看是否有需要的變長數據，如果這些數據域都被設置為零，那么應用程序必須分配一個更大的緩沖區并且重試上述過程。 圖 2 TAPI所用到的數據結構 (3) 邏輯線路設備 線路（ Line）指的是物理電話線路。線的終端位置一般稱為站（ station）。線路設備（ Line device）是任何連接計算機到電話線或者線路的物理設備，如調制解調器或 ISDN 卡等。線路設備不必位于應用程序運 行的計算機上。 邏輯線路設備（ logical line device）代表一根電話線。邏輯線路設備的性能取決于它所代表的實際電話線的性能。典型的電話線路稱為 POTS （ Plain old Telephone service 普通老式電話服務）。在 Windows 中， POTS 線通過單一邏輯線路設備表示。一些數字電話線（例如 ISDN ）包含了多個“信道”或者信息通路，可用來同時傳送不同類型的數據，這些多信道數字線路通常由多邏輯線路設備表示，一個邏輯線路設備代表一個信道。邏輯電話（ Logical phone）表示電話。一部典型的電話包括叉簧和轉換器組成。叉簧是可以將電話與線路連接或掛斷的開關，轉換器是一種由揚聲器和話筒組成的設備，話筒可以將聲能轉換為電能，或將電能轉換為聲能。 (4) 地址 第 6 頁 共 17頁 地址 (Address) 是字母、數字和控制字符組成的字符串，它們定義到電話、調制解調器或計算機的路徑。線路、電話和地址是靜態的，他們有一定程度的持久性，線路或與計算機連接的電話不經常改變，線路的電話號碼也一樣。 (5) 呼叫 呼叫 (call) 是當兩個線路設備由電話網絡連接在一起時存在的一種交互狀態。呼叫方 (calling party)是發起呼叫的一方，而被呼叫方 (called party)則是應答呼叫的一方。對呼叫可以進行連接、置于保持狀態以及傳送、召開會議、暫停、恢復等操作。 每個呼叫在期生存期都會經歷許多狀態。在呼叫改變狀態時， Windows 會通知控制應用程序。呼叫狀態包括 DAILTONE、 RINGING 和 CONNECTED 等。在這幾個狀態中， CONNECTED 狀態尤為重要，因為一旦呼叫轉換到這種狀態，數據就可以通過線路發 送出去，到達信宿方。已經拆接的呼叫和還沒有開始的呼叫所處的狀態都是 IDLE。 3 程序設計思想與流程 使用 TAPI 開發的基本思路 使用 TAPI 能夠比較方便地發出一個呼叫和應答一個呼叫，它對呼叫的操作簡單方便，給開發者帶來了很大的方便?？偟膩碚f使用 TAPI 開發 MODEM 呼叫控制通信程序流程如下所示： (1) 初始化 TAPI ：通過調用 linelnitialize ( )函數來完成。 TAPI 通過調用這兩個函數來加載 Tapi32 .dll 和有關的電話設備驅動程序，并且指定檢測線路設備的狀態和事 件的回調函數。 (2) 協商 TAPI 版本： IineNegotiateAPIVersion ( )函數將找出對應于用戶的應用程序及線路設備服務者通用的 TAPI 的最高版本。 (3) 獲取線路