μC／OS-II基础上实现的无纸传真收发系统

调试，将调试无误的代码通过JLINK下载到STM32芯片中。STM32芯片和Fax Modem都是通过USB线与PC机相连来供电。
Fax Modem内部包含CX68033芯片，其通过串口与STM32芯片相连，支持标准的AT命令集，使得二者可以交互信令和数据，STM32芯片主要负责任务管理和文件管理，并且通过串口控制Fax Modem。同样为了便于测试，焊了一根线接出“USB转串口模块”来与电脑通信，进而可以利用串口调试助手软件来辅助测试。
4．3 总流程设计
两台传真机相互通信的规约称为协议或传真呼叫时间序列，分为A、B、C、D、E五个阶段，如图4所示。

(1)阶段A：呼叫建立阶段
这一阶段与电话呼叫建立的过程相似，不同之处在于要发送包含标识发送／接收终端的传真单音。
(2)阶段B：报文前处理阶段
这个处理阶段主要进行传真能力的协商与训练。完成传真机功能的鉴别、选送合适的传输模式、核对相位、发送线路校验信号以及可以接收的信号等。
过程描述：首先由被叫站发送DIS信号，DIS信号中包含了被叫站传真机具有的各种兼容性功能信息、传输数码率、扫描线密度和最小行扫描时间等。当主叫站收到DIS信号后，了解到被叫站传真机的功能，再根据本站传真机的功能和操作人员事先安排的指令，发出DCS信号，DCS信号是数字接收指令，由发送方进行发送，要求接收方是接收传真。该指令还指定了接收传真机的工作方式、传输数码率、扫描线密度、稿件宽度以及最小行扫描时间等。被叫站接收到DCS信号后，按命令选择合适的工作模式，这时，主叫站发出线路校验信号TCF。TCF信号是一个持续时间为1．5 s的0序列，它用于校验信道在这个数码率下可接受的程度。当被叫站收到这个线路校验信号之后认为合格，就发送CFR信号，CFR信号标志全部报文前处理过程已经结束。当主叫站收到CFR信号，就可以发送稿件。
(3)阶段C：报文传输过程
按照T．4规程传输传真报文，并进行报文传输控制，包括报文同步、误码检测和纠错、线路监测等。
(4)阶段D：报文后处理阶段
这个处理阶段主要提供报文的证实、报文结束、多页续发等控制操作。当发送方发完稿件后，将出现若干不同的情况，如是否还要继续向接收方发送稿件，如果需要发送，是继续发送还是重新进行报文前处理后再发送，是否暂时中断进行通话后再发送等。为了满足上述要求，发送方共设置6种主要的传真控制字段分别对应6种指令。当接收方收到这6种指令中的一种后，就会发出响应信号，这些指令和响应只有传真控制字段，而无传真信息字段。
(5)阶段E：呼叫释放阶段
呼叫释放发生在某一特定的条件下，当最后一页稿件发送完毕后，进行最后一个信息处理，发送EOP信号，在EOP信号之后，过程转入阶段E，呼叫释放，切断接续，电路由传真状态返回到电话状态。
图5是单页传真正常传输的一个实例，便于传真流程的理解。

4．4 功能模块设计
本设计自底向上包括如下3个功能模块，如图6所示。底层串口模块、中层数据缓冲区模块和上层传真模块。各个模块由μC／OS-II负责管理，其中底层串口模块包含了所有基于串口的基本操作，包括读串口和写串口等；中层数据缓冲区模块做了大量的细节性数据处理工作；上层传真模块封装了发送传真和接收传真的基本功能。

4．4．1 底层串口模块
底层串口模块的代表性函数包括如下3个。
①void RxInterrupt_Handler()；
功能说明：fax modem每次接收到数据后都会发生中断，跳入此函数。通过mdm_append_data函数将串口收到的新数据添加到接收缓冲区。
②void USART1_SendByre(INT16U byte)；
功能说明：直接向串口中发送一个字节，并等待完成。
③void USART1 SendData(INT8U*data，INT16S len)；
功能说明：直接向串口写数据并等待完成，数据长度不限。它被fax_send_cmd函数和fax_send_frame函数多次调用。
4．4．2 中层数据缓冲区模块
本模块采用队列来管理数据，如图7所示。底层串口模块收到数据后，将数据存入队尾缓存，上层传真模块从队头取出数据进行处理，这种方式使得程序不必关心串口接收数据的方式，一定程度上减小了程序的耦合性。

队列的数据结构定义如下：


本模块提供了以下接口函数，供上层传真机模块调用。
①void mdm_init_buffer()；
功能说明：本函数用于初始化缓冲区，一般在程序启动时调用。
②char*mdm_get_line(int timeout)；
功能说明：在timeout规定的时间里面，等待并读取一行数据(以／r／n结尾)，如果超时则返回NULL。
③int mdm_get_byte(char*byte，int timeout)；
功能说明：在timeout规定的时间里，等待并读取一个字节的数据，如果有数据则返回1，如果超时则返回0。
④int mdm_get_byte_count()；
功能说明：获取当前缓冲区内的数据量，单位为字节。
⑤void mdm_clear_buffer()；
功能说明：清空缓冲区的数据。
⑥void mdm_append_data(char data)；
功能说明：向缓冲区队尾添加一个数据，该函数在串口接收中断中被调用。
4．4．3 上层传真模块
上层传真模块分为发送传真接口和接收传真接口两大部分，其中发送部分为1个集成的函数，而接收部分为3个按时序相接的功能分支。
(1)发送传真接口
原型说明：im fax_send(char*num，char*page[])；
功能说明：发送传真，对端的传真号为num，传真文件通过page变量传入，结尾以NULL指针或空字符串结尾。
(2)接收传真接口
①int faX_ringing()；
功能说明：循环检测并接收响铃，只有接通了，才会跳出循环。该函数可以在一个task里面调用，进行传真监听，当收到“RING”时，退出函数，等待应答。
②int fax_answer_and_connect()；
功能说明：传真应答与连接。该函数一般在收到“RING”时调用。当连接成功后，即可接收传真。
③int fax_receive(int*pagenum，char*dir)；
功能说明：接收传真，收到的传真页数为pagenum，保存地址为dir。只有当连接成功后才能调用该函数。
4．5 传真接口调用示例


结语
本文对无纸传真进行了研究，在该研究的基础上开发出一套实用的系统，其扩展性强，具有很好的移植性。一般的传真机仅限于纸质文件的传输，而本系统则辅助实现了纸质文件与电子版文件的转化传输。本系统存在的意义在于，用户可以将此传真模块作为一个独立功能单元集成到其他产品中，以较低的成本来增加产品的功能。