一种用于家庭网络与远端计算机通讯的调制解调装置 【技术领域】
本发明涉及数据通讯领域，尤其涉及一种用于家庭网络的数据通讯装置。
背景技术
现有的家庭网络技术中，家庭内部网都是通过网络接口与广域网连接，家庭网络用户再通过广域网来访问自己的家庭内部网状态。但是有些家庭网络用户没有安装网络接口，或者安装网络接口非常不方便，这些用户如何实现通过广域网访问家庭内部网成为家庭网络数据通讯领域亟待解决的问题。而调制解调器虽然在现今的远程数据通讯领域中有着很广泛的应用。但是比较常见的用途主要是用来拨号上网，以实现浏览INTERNET的目的，或是在一些通信系统中起到的通用数据传输功能。现有的调制解调器并不具备控制和查询家庭内部网中各种电器的功能。
【发明内容】
针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种使用简单、安装方便的用于家庭网络与远端计算机通讯的调制解调装置。本发明使用户不需要安装网络接口就可以很方便的通过公共电话网查询和控制家庭网络中地各种电器设备。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以采用如下方式实现：
一种用于家庭网络与远程计算机通讯的调制解调装置，包括电话线接口、调制解调控制芯片、中央处理器、快擦写存储器FLASH、静态读写存储器SRAM、给调制解调控制芯片提供工作振荡信号的第一晶体振荡器、给中央处理器提供工作振荡信号的第二晶体振荡器以及给调制解调控制芯片和中央处理器供电的电源。其结构特点在于，所述调制解调控制芯片将电话线接口传送过来的模拟信号解调成标准的数字信号，同时将家庭网返回的数据调制成模拟信号并将信号传给电话线接口。所述中央处理器调用快擦写存储器FLASH中存储的程序对调制解调控制芯片传送的数据进行处理并控制调制解调控制芯片，所述中央处理器工作时的中间执行过程由静态读写存储器SRAM进行缓存。
上述快擦写存储器FLASH上存储有从网络节点BCU接收数据线程、向网络节点BCU发送数据线程、从MODEM接收数据线程、向MODEM发送数据线程。
上述向网络节点BCU发送数据线程的流程为：1)判断数据缓存是否存在向网络节点BCU发送的数据，如果有，则执行步骤2)，否则延时5MS后返回步骤1)；2)判断网络节点BCU接收数据的缓冲器操作开关是否打开，如果打开则执行步骤3)，否则延时5MS后返回步骤1)；3)判断是否家庭访问密码，如果是，配置密码变量，否则直接执行步骤4)；4)判断是否更改密码或者短信息的结果返回，如果是，进行格式转换后把结果发送给计算机，否则直接执行步骤5)；5)判断是否家庭网络命令数据，如果是，把数据转存到网络节点BCU接收数据的缓冲器里，否则执行步骤6)；6)将网络节点BCU接收数据的缓冲器操作开关关闭，发送数据然后延时5MS后返回步骤1)。
上述从网络节点BCU接收数据线程的流程为：1)对网络节点BCU接收缓冲器进行数据读操作；2)判断接收数据的长度是否在范围之内，如果是，执行步骤3)，否则延时5MS后返回步骤1)；3)判断第一个字符是否同步符号，如果是，执行步骤4)，否则延时5MS后返回步骤1)；4)判断命令字是否密码，如果是，进行密码配置并预制标志位后执行步骤5)，否则直接执行步骤5)；5)判断命令字是否密码更改，如果是，把结果放到MODEM发送进程后执行步骤6)，否则直接执行步骤6)；6)判断命令字是否是家庭网络的相关命令，如果是，则将数据转存到网络节点BCU发送缓冲器后延时5MS返回步骤1)，否则延时5MS返回步骤1)。
上述从MODEM接收数据线程通讯线程流程为：1)检测振铃检测标志位，如果振铃通过并摘机，则执行步骤2)，否则循环执行步骤1)；2)检测DCD和DSR检测标志，如果硬件握手成功，则执行步骤3)，否则返回步骤1)；3)预制一些数据、及控制标志位，打开接收数据的开关进行数据的循环查询接收；4)检测是否接收到数据，如果接收到数据，则执行步骤5)如果没有数据就循环查询；5)如果接收到的数据是密码数据，则对数据进行CRC16校验后进行密码校验和结果的返回；如果接收到的数据是网络相关命令，首先将命令数据进行转存，然后判断是否是整包，如果是整包则对数据进行CRC16校验及进一步处理，否则继续接受数据；如果接收到的是更改密码命令字，则对数据进行CRC16校验然后对系统的访问密码进行更改；如果接收到的是摘机命令，则对命令数据进行CRC16校验后挂机；6)判断DCD和DCR是否有效，如果有效，返回步骤3)，否则挂机执行步骤1)。
上述向MODEM发送数据线程的流程为：1)进行家庭网络用户的身份标志认证，如果连机用户可以操作网络，则执行步骤2)，否则延时5MS返回步骤1)；2)判断网络节点BCU的发送缓冲器的操作开关是否打开，如果打开，则执行步骤3)，否则延时5MS返回步骤1)；3)判断网络节点BCU是否向MODEM发送数据，如果数据发送，则执行步骤4)，否则延时5MS返回步骤1)；4)对网络节点BCU发送缓冲器的处理，然后关闭网络节点BCU的发送缓冲器的操作开关；5)数据发送；6)打开网络节点BCU发送缓冲器的操作开关，延时5MS返回步骤1)。
上述中央处理器型号为Rabbit2000系列8Bit单片机。上述调制解调控制芯片的型号为73M2901C 2400bps。上述快擦写存储器FLASH为256K，所述静态读写存储器SRAM为128K。
由于本发明的调制解调控制芯片将电话线接口传送过来的模拟信号调制成标准的数字信号，中央处理器调用快擦写存储器FLASH中存储的程序进行执行对调制解调控制芯片传送的数据进行处理，中央处理器工作时的中间执行过程由静态读写存储器SRAM进行缓存。因而本发明方便了一些家庭内没有网络接口或者安装网络接口非常不方便的用户，有了本发明用户可以很方便的通过网络来访问自己的家庭内所有网络设备的状态。由于本发明是专用的设备而且数据的通讯协议也为专用，因此保密性较好，同时通讯的质量比较稳定。另外，本发明的外围电路少，设计生产都比较容易，成本也比较低廉。
【附图说明】
图1为本发明的工作原理图；
图2为从网络节点BCU接收数据线程；
图3为向网络节点BCU发送数据线程；
图4为从MODEM接收数据通讯线程；
图5为向MODEM发送数据线程；
图6为本发明的工作关系流程图；
图7、图8为本发明的具体实施电路连接图。
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的说明。
【具体实施方式】
参看图1，一种用于家庭网络与远程计算机通讯的调制解调装置，包括电话线接口RJ1、型号为73M2901C2400bps的调制解调控制芯片U1、型号为Rabbit2000系列8Bit单片机的中央处理器U3、256K的快擦写存储器FLASH U4、128K的静态读写存储器SRAM U5、给调制解调控制芯片U1提供工作振荡信号的第一晶体振荡器1、给中央处理器U3提供工作振荡信号的第二晶体振荡器2以及给调制解调控制芯片U1和中央处理器U3供电的电源3。所述调制解调控制芯片U1将电话线接口RJ1传送过来的模拟信号调制成标准的数字信号，同时将家庭网返回的数据调制成模拟信号并将信号传给电话线接口。所述中央处理器U3调用快擦写存储器FLASH U4中存储的程序对调制解调控制芯片U1传送的数据进行处理并控制调制解调控制芯片(U1)，所述中央处理器U3工作时的中间执行过程由静态读写存储器SRAM U5进行缓存。
上述快擦写存储器FLASH上存储有从网络节点BCU接收数据线程、向网络节点BCU发送数据线程、从MODEM接收数据线程、向MODEM发送数据线程。
参看图2，上述向网络节点BCU发送数据线程线程的流程为：1)判断数据缓存是否存在向网络节点BCU发送的数据，如果有，则执行步骤2)，否则延时5MS后返回步骤1)；2)判断网络节点BCU接收数据的缓冲器操作开关是否打开，如果打开则执行步骤3)，否则延时5MS后返回步骤1)；3)判断是否家庭访问密码，如果是，配置密码变量，否则直接执行步骤4)；4)判断是否更改密码或者短信息的结果返回，如果是，进行格式转换后把结果发送给计算机，否则直接执行步骤5)；5)判断是否家庭网络命令数据，如果是，把数据转存到网络节点BCU接收数据的缓冲器里，否则执行步骤6)；6)将网络节点BCU接收数据的缓冲器操作开关关闭，发送数据然后延时5MS后返回步骤1)。
参看图3，上述从网络节点BCU接收数据线程的流程为：1)对网络节点BCU接收缓冲器进行数据读操作；2)判断接收数据的长度是否在范围之内，如果是，执行步骤3)，否则延时5MS后返回步骤1)；3)判断第一个字符是否同步符号，如果是，执行步骤4)，否则延时5MS后返回步骤1)；4)判断命令字是否密码，如果是，进行密码配置并预制标志位后执行步骤5)，否则直接执行步骤5)；5)判断命令字是否密码更改，如果是，把结果放到MODEM发送进程后执行步骤6)，否则直接执行步骤6)；6)判断命令字是否是家庭网络的相关命令，如果是，则将数据转存到网络节点BCU发送缓冲器后延时5MS返回步骤1)，否则延时5MS返回步骤1)。
参看图4，上述从MODEM接收数据线程流程为：1)检测振铃检测标志位，如果振铃通过并摘机，则执行步骤2)，否则循环执行步骤1)；2)检测DCD和DSR检测标志，如果硬件握手成功，则执行步骤3)，否则返回步骤1)；3)预制一些数据、及控制标志位，打开接收数据的开关进行数据的循环查询接收；4)检测是否接收到数据，如果接收到数据，则执行步骤5)如果没有数据就循环查询；5)如果接收到的数据是密码数据，则对数据进行CRC16校验后进行密码校验和结果的返回；如果接收到的数据是网络相关命令，首先将命令数据进行转存，然后判断是否是整包，如果是整包则对数据进行CRC16校验及进一步处理，否则继续接受数据；如果接收到的是更改密码命令字，则对数据进行CRC16校验然后对系统的访问密码进行更改；如果接收到的是摘机命令，则对命令数据进行CRC16校验后挂机；6)判断DCD和DCR是否有效，如果有效，返回步骤3)，否则挂机执行步骤1)。
参看图5，上述向MODEM发送数据线程的流程为：1)进行家庭网络用户的身份标志认证，如果连机用户可以操作网络，则执行步骤2)，否则延时5MS返回步骤1)；2)判断网络节点BCU的发送缓冲器的操作开关是否打开，如果打开，则执行步骤3)，否则延时5MS返回步骤1)；3)判断网络节点BCU是否向MODEM发送数据，如果数据发送，则执行步骤4)，否则延时5MS返回步骤1)；4)对网络节点BCU发送缓冲器的处理，然后关闭网络节点BCU的发送缓冲器的操作开关；5)数据发送；6)打开网络节点BCU发送缓冲器的操作开关，延时5MS返回步骤1)。
参看图6，本发明起到互联网与数字化家庭网络之间通讯的桥梁作用，主要功能是协议的相互转换及两个不同类型网络的数据转发。本发明挂接在家庭网络的总线上，通过一般家庭都具有的普通电话线与远端的计算机通讯。通讯功能的实现方式有两种：一是数据下行，一是数据上行。所述的数据下行就是指，远端的PC访问者，通过MODEM拨号，然后经过公共电话交换网PTSN连接到本装置，这样就可以进行自己想要的操作。访问的内容可包括：密码校验、灯光、电器、计量表等设备的查询或控制等。本发明在这里起到的作用除了负责接收远端PC发来的数据命令之外，还要对接收到数据命令进行分析、转化、继而进行相应的处理。然后再由本发明负责把处理完以后的命令数据发送到家庭网络节点BCU上，这样就可以实现远端计算机访问家庭网络的目的。所述的数据上行指的是，通过本发明把家庭网络的信息状态返回给远端访问计算机，包括密码校验、灯光、电器、计量表等设备的查询或控制等。本发明在数据上行中所起到的作用是，应答家庭网络所返回的数据信息，并对数据信息进行判断分析和格式的转化。然后再由本装置负责把处理完以后的数据通过公共电话交换网PTSN，发送给远端的PC访问者。
参看图7，当有远端的计算机访问家庭网络时，其数据信号首先由电话线接口J8经由电阻R1～R8、光偶U2、继电器JDQ1、电容C1～C3等组成的电话线接口RJ1发送给调制解调控制芯片U1，由调制解调控制芯片U1把接收到的模拟信号调制成标准的数字信号。由电阻R11、晶振Y1及电容C10～C12组成的晶体振荡电路1给调制解调控制芯片U1提供工作振荡信号。
参看图8，所述快擦写存储器FLASH U4是中央处理器U3的程序存储器，所有的软件都存储在这里，系统启动后就把程序调出进行执行。所述静态读写存储器SRAM U5是中央处理器U3工作时的缓存空间，所有程序的中间执行过程都要经它进行缓存。由电阻R31～R34、电容C19～C22及晶振Y2和Y3组成的晶体振荡电路2给中央处理器U3提供工作振荡信号。其中，本发明电源由电阻R9、R10和电容C4～C9组成。