銀行叫號系統(tǒng)概述.doc

1 緒論1.1課題來源時代跨入另一個世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的大浪潮，社會的進(jìn)步推動者各行各業(yè)的競爭逐漸加劇，促使各行各業(yè)樹立新的服務(wù)觀念，以改變以往的工作方式，以適應(yīng)時代的需求。如今銀行，海關(guān)，稅務(wù)，醫(yī)院等單位人來人往經(jīng)常出現(xiàn)排隊等候現(xiàn)象。排隊等候問題已經(jīng)成為人們經(jīng)常面臨的實(shí)際問題。由于久等引起的客戶與客戶，客戶與工作人員之間的誤會，不滿和糾紛時常發(fā)生。己成為影響窗口服務(wù)秩序和形象的一大頑癥。以保護(hù)客戶隱私為目的而積極推廣的“一米線”，也形同虛設(shè)。與此同時，隨著企業(yè)的競爭日益激烈，如何解決長久以來枯燥無序的排隊問題，如何加強(qiáng)窗口單位的服務(wù)質(zhì)量，如何加強(qiáng)對客戶及工作人員的管理，如何克服諸如顧客挑選自己熟悉的工作人員而引起的各種弊端，創(chuàng)造一個輕松而個性化的窗口環(huán)境，已成為公共服務(wù)部門急需解決的問題，它直接影響著企業(yè)公共形象及業(yè)務(wù)量，涉及企業(yè)根本利益。另外，傳統(tǒng)柜臺服務(wù)存在不安全隱患，偷盜密碼已經(jīng)不再是個別案例，多窗口的服務(wù)往往讓人無所適從，客戶盼望只排一個隊，只接受“一對一”的個性化服務(wù)已成趨勢。1.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展特別是計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使排隊技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。目前，已具備多種功能如音樂提示，綜合顯示，呼叫終端，以及各種數(shù)碼顯示，號碼發(fā)放也由取號機(jī)自動打印到觸摸屏查詢?nèi)√?，按鍵取號，特殊識別取號等等。在我國，特別是在我國加入世貿(mào)組織之后，排隊技術(shù)也被引進(jìn)國內(nèi)，并在我國特有的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境中得到飛速發(fā)展，普及及應(yīng)用。我國的排隊技術(shù)產(chǎn)品也由1998-2001年的起步期，2001-2003年的發(fā)展期到現(xiàn)階段的高速發(fā)展期逐漸生產(chǎn)出適合我國國情排隊系統(tǒng)產(chǎn)品，客戶對排隊系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用也逐漸習(xí)慣并樂于接受。智能排隊系統(tǒng)就是人們現(xiàn)在樂于接受的系統(tǒng)。智能排隊機(jī)或稱智能排隊系統(tǒng)是一種綜合運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通訊控制技術(shù)的高新技術(shù)產(chǎn)品。它完全模擬了人群排隊過程，通過取號、進(jìn)隊、排隊等待、叫號服務(wù)等功能，取代各類服務(wù)性窗口傳統(tǒng)的由顧客站立排隊的方式，實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)系統(tǒng)代替客戶進(jìn)行排隊的過程。適用于各類窗口服務(wù)行業(yè)，目前在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)院、電信、以及各級政府對外服務(wù)窗口等行業(yè)。國內(nèi)市場上，雖然目前有一些國外引進(jìn)的排隊系統(tǒng)產(chǎn)品，但價格高昂。近幾年，國內(nèi)服務(wù)性行業(yè)逐步開始使用國內(nèi)研制的排隊機(jī)系統(tǒng)。智能排隊管理系統(tǒng)目前已滲透到我們生活的各個方面，在銀行、醫(yī)院的服務(wù)大廳中，我們已充分享受到它的優(yōu)越性。智能排隊管理系統(tǒng)除了最基本的功能，如自由編輯輸出號票的文字內(nèi)容，通過計算機(jī)自動分流排隊，完成員工登錄、轉(zhuǎn)移、優(yōu)先級、保留重呼、虛擬叫號等功能。還可適應(yīng)不同業(yè)務(wù)窗口特性，增加語音模塊、短消息平臺、WEB上網(wǎng)、員工安排計劃、預(yù)約管理、高端客戶識別等增值功能。同時具有延伸和擴(kuò)展功能，可提供由軟件支持的后臺統(tǒng)計功能，并通過與到內(nèi)部業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的連接，及時了解到下屬各窗口的營業(yè)信息(其中可包括：一天前來辦理業(yè)務(wù)的客戶數(shù)，每位客戶辦理業(yè)務(wù)占用時間，重要客戶日志、每個工作人員的工作時間、服務(wù)人數(shù)等非常重要的信息、)。并定期提供十分詳情統(tǒng)計報告，為管理者客觀合理的安排工作提供依據(jù)。目前國內(nèi)智能排隊管理系統(tǒng)己發(fā)展到無線排隊系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用計算機(jī)技術(shù)和無線通信組網(wǎng)通訊等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更高層次的排隊智能化管理，由于采用了無線通信組網(wǎng)技術(shù)，整個系統(tǒng)無須敷設(shè)明線，僅需接上電源，即可使用，特別適用于已經(jīng)裝修完畢的營業(yè)大廳。系統(tǒng)各單元之間即可無線路連接，也可局部采用傳統(tǒng)網(wǎng)線連接，配置十分靈活。如想將原有線系統(tǒng)改成無線，最少只需增加兩個無線模塊即可實(shí)現(xiàn)無線功能，大大降低成本。有線方式與無線方式的排隊系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能是完全一樣的。所不同的是：有線方式制造成本低，但需要事先預(yù)埋走線槽，或走明線，安裝工作量大。另外，有線方式排隊機(jī)系統(tǒng)，任何一個設(shè)備出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)都要停下來，進(jìn)行檢修和更改。采取無線方式，最大的特點(diǎn)就是不受環(huán)境的影響，安裝方便快捷，減輕施工難度，非常便于現(xiàn)場安裝、調(diào)試和售后服務(wù)，且系統(tǒng)除主機(jī)外，任何設(shè)備出現(xiàn)故障時，都可實(shí)時在線更換和維修。系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，徹底解決了線路故障的擔(dān)憂。無線方式與有線方式相比，不足是成本稍高。常便于現(xiàn)場安裝、調(diào)試和售后服務(wù)，且系統(tǒng)除主機(jī)外，任何設(shè)備出現(xiàn)故障時，都可實(shí)時在線更換和維修。系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，徹底解決了線路故障的擔(dān)憂。無線方式與有線方式相比，不足是成本稍高。1.3 發(fā)展前景 隨著服務(wù)行業(yè)的迅猛發(fā)展，客戶對服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高，智能化的管理系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣闊，在銀行，醫(yī)藥，車站，海關(guān)，稅務(wù)等方面，智能排隊系統(tǒng)應(yīng)用更加廣闊，智能化水平顯著提高。隨著智能化的進(jìn)一步加深，服務(wù)質(zhì)量越來越好，我們國家的服務(wù)行業(yè)將得到迅猛的發(fā)展。同時以智能化為依托，客戶對服務(wù)行業(yè)的滿意度會越來越高，服務(wù)行業(yè)的服務(wù)水平會越來越高。像排隊擁擠，排隊無序而致使客戶浪費(fèi)時間，以及由此引發(fā)的客戶與客戶，客戶與服務(wù)人員間的不滿情緒將隨著智能排隊系統(tǒng)的開發(fā)和廣泛應(yīng)用而得到圓滿解決。2 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1 方案論證2.1.1 方案要求在銀行、電信、航空、醫(yī)院等繁忙的公共服務(wù)場所，營業(yè)窗口前大量涌擠的人群與無序的排隊，一方面嚴(yán)重影響窗口的服務(wù)質(zhì)量與效率以及企業(yè)公共形象和業(yè)務(wù)量；另一方面，傳統(tǒng)柜臺服務(wù)存在不安全隱患，偷盜密碼已經(jīng)不再是個別案例，顧客站立排隊，即辛苦、枯燥又浪費(fèi)時間，還存在插隊等現(xiàn)象，而且多窗口的服務(wù)往往讓人無所適從，經(jīng)常因排錯隊而浪費(fèi)了寶貴的時間，顧客盼望只排一個隊，只接受“一對一”的服務(wù)。針對上述問題，提出了智能排隊管理系統(tǒng)這一課題，其具體要求和功能：完全模擬人群排隊過程，通過取號、進(jìn)隊、排隊等待、叫號服務(wù)等功能代替人們站隊，實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動代替人排隊的過程。在大廳明顯處放置一臺主機(jī)，顧客來到后按“取號”鍵，主機(jī)自動打印一張?zhí)柎a單，顧客根據(jù)號碼單上的序號與等待人數(shù)，可選擇在大廳休息處休息或辦別的事，當(dāng)大廳顯示屏出現(xiàn)序號和相應(yīng)窗口號，同時音響提示“叮咚請XXX號顧客到XX號窗口辦理”時，該顧客便可前往相應(yīng)窗口接受“一對一”的服務(wù)。每位窗口工作人員使用呼叫器接受主機(jī)命令，可按“下一位”鍵受理序號，每服務(wù)完一位顧客后再按“下一位”鍵，呼叫器上的號碼自動跳到下一個序號受理序號，同時此號碼還會顯示在大廳主顯示屏及窗口顯示屏上顯示并用語音播放，以提示顧客前來接受服務(wù)，在辦理業(yè)務(wù)前先核對顧客的號碼是否與所呼叫的號碼一致，這樣就不會混亂秩序；如果該顧客在第一次呼叫時沒到來，可按“重呼”鍵重呼，直到按“下一位”鍵丟掉該顧客。主機(jī)采用單片機(jī)智能控制，能對多個窗口和隨機(jī)出現(xiàn)的客戶流進(jìn)行自動管理，順序呼叫顧客到對應(yīng)的窗口前辦理業(yè)務(wù)，各設(shè)備相互獨(dú)立，主機(jī)通過RS-485總線與各窗口設(shè)備相連。2.1.2 方案確立系統(tǒng)的設(shè)計理念基于數(shù)據(jù)隊列原理，遵循先來先辦的原則，智能排隊系統(tǒng)的“智能”體現(xiàn)在該系統(tǒng)對“排隊”的處理是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)中的排隊論來設(shè)計的。管理中心查詢各個服務(wù)臺空閑情況，根據(jù)服務(wù)臺總數(shù)目進(jìn)行輪詢算法，以確認(rèn)下一個取得客戶的服務(wù)臺號。我們采用上位單片機(jī)(主機(jī))實(shí)現(xiàn)綜合管理和控制，將語音模塊、打印機(jī)模塊等集成在主機(jī)內(nèi)。下位從機(jī)包括一個主顯示屏，若干呼叫器和窗口顯示屏，這些設(shè)備相互獨(dú)立，均由單片機(jī)控制。主機(jī)包括語音模塊、打印機(jī)模塊、LCD顯示模塊，完成號碼的打印、存儲、分類并通過RS一485總線與從機(jī)通信，根據(jù)預(yù)設(shè)程序工作，即使增加或減少窗口設(shè)備也不需任何設(shè)置，只要接上就能用，基本不需維護(hù);呼叫器用于窗口工作人員操作，通過按鍵與主機(jī)聯(lián)系，接受主機(jī)發(fā)送來的命令和數(shù)據(jù)及向主機(jī)發(fā)出請求，操作簡單并有LCD顯示屏顯示;主顯示屏為三屏數(shù)碼管顯示，安放在大廳處，接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示最近三條顧客號碼信息;窗口顯示屏接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前服務(wù)顧客號;呼叫器與窗口顯示屏一一對應(yīng)，使用時將用于設(shè)置窗口號的撥碼開關(guān)撥到相同位置。采用本方案是充分考慮了系統(tǒng)控制的可靠性、穩(wěn)定性和靈活性，使安裝和操作簡便，使用直觀化、簡單化。在綜合以上因素的基礎(chǔ)上，盡量降低系統(tǒng)的開發(fā)成本，使其真正具有實(shí)際的工程價值和意義。2.2 方案原理本系統(tǒng)是一種集單片機(jī)控制、串行口通信、網(wǎng)絡(luò)通信、語音識別與處理等理論為一體的綜合控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由上位主機(jī)和下位從機(jī)組成兩級控制管理體系，采用RS-485總線及串行通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)分布式管理與控制。系統(tǒng)由一臺主機(jī)和若干窗口設(shè)備組成，各自獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)通過RS-485總線組成分布式通信系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)按顧客到達(dá)的先后次序，自動排號及語音提示。作為上位機(jī)的主機(jī)是整個系統(tǒng)的管理和控制核心，完成號碼的打印、存儲、分類并通過RS一485總線發(fā)送到從機(jī)，同時在LCD上顯示和通過音響播放語音信息；呼叫器接受主機(jī)發(fā)送來的命令和數(shù)據(jù)及向主機(jī)送出請求，同時在LCD液晶顯示屏上顯示當(dāng)前信息；主顯示屏為三屏數(shù)碼管顯示，接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示最近三條顧客號碼信息；窗口顯示屏接受主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，顯示當(dāng)前服務(wù)顧客號碼；所有設(shè)備問采用四芯線纜連接。其原理圖如下圖所示主顯示屏呼叫器窗口顯示屏主機(jī)窗口顯示屏呼叫器圖2.1 系統(tǒng)原理框圖2.3 異步通信單片機(jī)之間的通信涉及到串行通信，串行通信是指：將構(gòu)成字符的每個二進(jìn)制數(shù)據(jù)位，依據(jù)一定的順序逐位進(jìn)行傳送的通信方法。在串行通信中有異步通信和同步通信兩種基本方式，考慮到銀行叫號系統(tǒng)的傳輸距離不遠(yuǎn)，傳輸信息量不是很大決定采用異步通信方式。異步通信：異步=串行通信規(guī)定了字符數(shù)據(jù)的傳送格式，即每個數(shù)據(jù)以相同的幀格式傳送，每一幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成，如圖2所示第n個字符起始位LSBMSB奇偶位停止位8位數(shù)據(jù)101/01/01/01/01/01/01/01/01/0101/01/0圖2.2 異步通信數(shù)據(jù)傳送格式在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時處于邏輯“1”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個字符數(shù)據(jù)時，首先發(fā)送一個邏輯“0”信號，這個邏輯電平就是起始位，當(dāng)接收設(shè)備檢測到這個低電平后，就開始準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)位信號。當(dāng)接收設(shè)備接收到起始位后，緊接著就會接收數(shù)據(jù)位，在傳送過程中，數(shù)據(jù)位從最低位開始傳送。數(shù)據(jù)位發(fā)送完后，可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)位，奇偶校驗(yàn)位用于有限差錯檢測，通信雙方通信時須約定一直的校驗(yàn)方式。就數(shù)據(jù)傳送而言，奇偶校驗(yàn)位是冗余位，但他表示數(shù)據(jù)的一種性質(zhì)。在奇偶位或數(shù)據(jù)位發(fā)送之后發(fā)送的是停止位。停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。在異步通信中，字符數(shù)據(jù)以圖2的格式一個接一個的發(fā)送，在發(fā)送間隙，通信線路總處于邏輯“1”狀態(tài)，每個字符數(shù)據(jù)的傳送均以邏輯“0”狀態(tài)開始。2.4 各部分功能2.4.1主機(jī)模塊功能主機(jī)是控制和管理的核心，完成號票的打印和號碼的存儲、管理、發(fā)送和語音播報等功能。顧客來到后在主機(jī)上取號，系統(tǒng)將排隊人數(shù)和排隊號碼加“1”，同時打印該顧客的號碼并存儲，當(dāng)有窗口工作人員按“下一位”鍵取號時，主機(jī)將最前的號碼發(fā)往該呼叫器、相應(yīng)的窗口顯示屏和主顯示屏，并通過語音模塊播報語音，同時將系統(tǒng)的排隊人數(shù)減1；當(dāng)窗口工作人員按“重呼”鍵或“暫?！辨I時，從機(jī)向主機(jī)送出該窗口數(shù)據(jù)，主機(jī)收到后立即將該數(shù)據(jù)發(fā)往該呼叫器、相應(yīng)的窗口顯示平和主顯示屏，并通過語音模塊播報語音。系統(tǒng)次日加電重啟自動復(fù)位清零，使號碼從001開始。主機(jī)通過總線與所有從機(jī)相連接，工作于查詢狀態(tài)，依次呼叫各呼叫器從機(jī)地址。2.4.2主顯示屏功能主顯示屏用于向在休息去等待的顧客提示被呼叫的號碼和相應(yīng)的窗口號如下圖請003號到03窗口辦理 圖2.3被呼叫號碼和窗口號由于顧客休息區(qū)離放置主機(jī)的距離較遠(yuǎn)，我們將主顯示屏作為一個獨(dú)立設(shè)備，以方便安裝和維護(hù)。主顯示屏接收主機(jī)發(fā)來的號碼信息，并用數(shù)碼管顯示，以提示顧客。一方面與主機(jī)通信，接收主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，另一方面完成自身數(shù)據(jù)的處理和顯示工作。2.4.3窗口呼叫器功能每個窗口配置一個呼叫器，供窗口工作人員使用。呼叫器通過總線與主機(jī)相連，完成號碼的呼叫請求等。主要具有以下功能：申請下一位顧客，重新呼叫當(dāng)前顧客，暫停工作。工作人員在每處理完一位顧客業(yè)務(wù)后，按呼叫器“下一位”鍵可以呼叫下一位顧客，呼叫器的顯示屏上同時顯示受理的顧客號，等待該顧客前來并核對號碼后即可辦理業(yè)務(wù)；當(dāng)呼叫的顧客沒有來時，可按“重呼”鍵對該顧客多次呼叫直到按“下一位”鍵丟掉該顧客；當(dāng)工作人員有事離開時，按“暫?！辨I暫停工作，此時主顯示屏和窗口顯示屏顯示“”信息，直到按“下一位”鍵開始工作。2.4.4窗口顯示屏功能窗口顯示屏顯示窗口的受理顧客號，為3位數(shù)碼顯示。當(dāng)某窗口工作人員按呼叫鍵時，主機(jī)將顧客號發(fā)送到該窗口 顯示屏，就可以引導(dǎo)顧客到該窗口來辦理業(yè)務(wù)。窗口顯示屏通常安裝于窗口上方，為方便安裝和維護(hù)，盡量減少接線，我們將窗口顯示屏作為一個獨(dú)立設(shè)備。窗口顯示屏接收主機(jī)發(fā)來的號碼信息，并用數(shù)碼管顯示。一放面，他要與主機(jī)進(jìn)行通信，主要是接收主機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)，另一方面，又要完成自身的數(shù)據(jù)處理和顯示工作。3 硬件電路設(shè)計3.1主機(jī)硬件電路設(shè)計主機(jī)采用AT89C51單片機(jī)控制，除控制和管理整個系統(tǒng)的主控模塊外，還包括顯示模塊部分、語音模塊部分和通信模塊部分。原理圖見附錄3.1.1顯示模塊的設(shè)計液晶顯示器采用SMS0401,技術(shù)參數(shù)如表所示：表3.1 SMS0401技術(shù)參數(shù)顯示容量4位帶小數(shù)點(diǎn)數(shù)字芯片工作電壓2.75.5V工作電流20uA（3.0V），300uA（5.0V）字高14.00mm環(huán)境相對濕度85%視角12:00工作溫度-10+50顯示方式反射式正顯示存儲溫度-20+60接口方式二線式串行接口SMS0401接口說明：如下圖圖3.1 SMS0401接口說明有四根接口信號線，分別為：（1）DI:串行數(shù)據(jù)輸入引腳。顯示數(shù)據(jù)和命令字從此引腳串行入。（2）CLK:串行移位脈沖輸入引腳。此引腳輸入的脈沖為在DI腳上的數(shù)據(jù)和命令輸入提供時序。（3）VDD：電源正極。模塊工作電壓為2.75.5V。（4）VSS：電源地。SMS0401地址映射表如下所示：表3.2 SMS地址映射表LCDBUFD7D6D5D4D3D2D1D00A1B1C1D1E1F1G1H11A2B2C2D2E2F2G2H22A3B3C3D3E3F3G3H33A4B4C4D4E4F4G4H4SMS0401與AT89C51的接口利用AT89C51的P1.6和P1.7分別與SMS0401的串行數(shù)據(jù)輸入引腳（DI）、串行移位脈沖輸入引腳（CLK）連接。3.1.2打印模塊的設(shè)計打印模塊采用嵌入式打印機(jī)，用單片機(jī)控制，針對本系統(tǒng)特點(diǎn)，選用TPUP-A40P微型打印機(jī)。主要技術(shù)性能:具有兩種接口形式:并行接口(與CENTRONICS兼容)和串行接口(與RS-232C兼容)。TPUP- A-XXP系列為并行接口;TPUPA- XXS系列為串行接口。三種打字符長度:16字符/每行、24字符/每行、40字符/每行。TPUP-A16S為16字符/每行串行接口;TPUP-A40P系列為40字符/每行并行接口。打印448個代碼字符包括:全部96個ASCII字符，部分中文文字，數(shù)學(xué)字符，打印符號及德文、法文、俄文、希臘文等字母和32個用戶自定義字符。可打印出8x240點(diǎn)陣的圖樣(漢字或圖案點(diǎn)陣)，代碼字符和點(diǎn)陣圖可在一行混合打印。字符、圖符和點(diǎn)陣可以在寬和高的方向分別放大2倍、3倍和4倍。帶有水平和垂直制表命令，便于打印表格。帶有命令格式的檢錯功能，當(dāng)輸入錯誤命令時，打印機(jī)立即打印出錯誤信息代碼。接口插角排列及定義：a)并行接口 并行接口使用26針扁平電纜，并行接口插角排列見下表所示。并行接口插角定義如下:DBO-DB7:8位并行數(shù)據(jù)線單向輸入打印機(jī);STB(STROBE):數(shù)據(jù)選通信號，在信號的上升沿時8位并行數(shù)據(jù)被讀入打印機(jī);BUSYFG:打印機(jī)“忙”信號，當(dāng)該信號為高電平時，表示打印機(jī)正忙于處理數(shù)據(jù)，打印機(jī)不能接收新數(shù)據(jù); 表3.3 并行接口插角排列表2468101214161820222426NCERRGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDNCSTBDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7ACKBUSYPESEL135791113151719212325 ACK(ACKNOWLEGE):打印機(jī)的應(yīng)答信號，此信號為低電平，表示打印機(jī)己經(jīng)取走數(shù)據(jù)線上的信號，準(zhǔn)備好接收下一次數(shù)據(jù);EW(ERROR):出錯信號，當(dāng)送入打印機(jī)的命令格式有錯時，該信號出現(xiàn)一個負(fù)脈沖(30ms)，然后打印一行出錯信息;PE:接地;SEL:該信號為高電平表示打印機(jī)在線;NC:懸空未用;GND:接地。B)串行接 口串行接口的接口插座采用D型9線針形插頭(如圖3.2(a)所示)與打印機(jī)配接，插角序號如圖3.2(b)所示。圖3.2 串行接口插座外形與插腳排列圖串行接口采用RS-232C電平標(biāo)準(zhǔn)(EIA電平)，其信號邏輯和電平標(biāo)準(zhǔn)定義如下:MARK=邏輯“1”(EIA電平標(biāo)準(zhǔn)-3V27V)SPACE=邏輯“O”(EIA電平標(biāo)準(zhǔn)+3V-+27V)串行接口插角定義:DCD:打印機(jī)發(fā)出信號，該信號為“MARK”時表示打印機(jī)正“忙”不能接收數(shù)據(jù)，而當(dāng)它為“SPACE”時表示打印機(jī)“準(zhǔn)備好”可以接收數(shù)據(jù);RXD:打印機(jī)從主機(jī)接收數(shù)據(jù);TXD:當(dāng)使用XON/XOFF握手協(xié)議時打印機(jī)向單片機(jī)發(fā)送控制碼，即當(dāng)發(fā)送11H時通知主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，而當(dāng)發(fā)送13H時通知主機(jī)停止發(fā)送數(shù)據(jù)，是否使用XON/XOFF握手協(xié)議可通過打印機(jī)內(nèi)的開關(guān)設(shè)定;CTS:該信號同DCD信號;DSR:信號為“SPACE”時表示打印機(jī)在線;NC: 空角;GND:接地。本系統(tǒng)中，選用TPUP-A4OP，可方便企業(yè)印制各種廣告等，由于串行口用于通信，所以采用并行接口法。(2)TPUP-A4OP微型打印機(jī)與AT89C51接口:TPUP-A4OP是智能型微型打印機(jī)，它的控制核心部件是8031單片機(jī)，在輸入電路有鎖存器，在輸出電路有三態(tài)門控制，可以不通過I/0口直接與單片機(jī)AT89C51的總線相連，即與AT89C51的P0口相連。打印機(jī)作為外部RAM對待，向打印機(jī)發(fā)命令或數(shù)據(jù)時，只要向打印機(jī)占用的地址中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)字節(jié)即可，在使用單片機(jī)與TPUP-A4OP微型打印機(jī)接口時，一般只用微型打印機(jī)的8根數(shù)據(jù)線和BUSY及STB線。由于打印機(jī)TPUP-A4OP沒有讀、寫信號線，只有一對握手信號線STB、BUSY，用PO.7來控制讀寫信號選通STB和讀取打印機(jī)和BUSY狀態(tài)。口地址設(shè)為1FFFFH(當(dāng)P3.4=1(TO引腳)時可以實(shí)現(xiàn)。電路原理圖如圖圖3.3 打印機(jī)接口電路3.1.3語音模塊的設(shè)計語音模塊用于播放呼叫顧客的語音“叮咚請XXX號顧客到XX號窗口辦理”。要將單片機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)用語音播放出來，這里采用ISD4003語音芯片，用隨機(jī)組合放音的方法來實(shí)現(xiàn)，即先將要播放的語句事先錄制在芯片上，播放時將需要的語音段進(jìn)行組合播放。在本系統(tǒng)中，需要播放的語句有“O(01)，1(02)，2(03)，3(04)，4(05)，5(06)，6(07)，7(08)，8(09)，9(OA)，叮咚請(OB)，號顧客到(OC)，號窗口辦理(OD)”，如向ISD4003送入“ OB 01 01 08 OC 10 05 0D”代碼，系統(tǒng)就播放語音“叮咚請007號顧客到04號窗口辦理”。（1）ISD4003芯片ISD40O3是美國ISD公司制造的一種新款語音芯片(如圖3.4)。它是一種微控制器“從”設(shè)備，而“主”控制器可以是內(nèi)置有SPI兼容接口的微控制器，也可以用I/0口仿真SPI通信協(xié)議。ISD4003工作電壓為3V，單片錄放時間為4-8分鐘，音質(zhì)好。該芯片采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動靜噪及高密度多電平閃爍存貯陳列。芯片的所有操作必須由微控制器控制，操作命令可通過串行通信接口(SPI或Miciowire)送入。工SD40O3采用多電平直接模擬量存儲技術(shù)，每個采樣值直接存貯在片內(nèi)閃爍存貯器中，因此能非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語音、音調(diào)和效果聲，避免了一般固體錄音電路因量化和壓縮造成的量化噪聲和“金屬聲”。采樣頻率可為4.0，5.3，6.4，8.OKHz，頻率越低，錄放時間越長，音質(zhì)則有所下降，片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中，可在斷電情況下保存100年(典型值)，反復(fù)錄音10萬次A.引腳描述圖3.4 引腳排列電源(VCCA，VCCD):為使噪聲最小，芯片的模擬和數(shù)字電路使用不同的電源總線，并分別引到外封裝的不同管腳上，模擬和數(shù)字電源端最好分別走線，盡可能靠近供電電源處相連，而去藕電容應(yīng)盡量靠近器件。地線（VSSA，VSSD）：芯片內(nèi)的模擬和數(shù)字中也是用不同的地線。幾個VSSA盡量在引腳焊盤上相連，并用低阻通路連至電源上，VSSD也用低阻通路練到電源上。這些接地通路足以使VSSA與VSSD之間的阻值小魚3。芯片的背面是通過襯底電阻連接VSS的，在做COB時托盤接VSS或懸空 。同相模擬輸入(ANAIN+):這是錄音信號的同相輸入端。輸入放大器可用單輸入端或差分驅(qū)動，單端輸入時，信號由耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值32mV，耦合電容和本端的3K。電阻輸入阻撓決定了芯片頻率的低端截止頻率;在差分驅(qū)動時，信號最大幅度為峰峰值16mV。 反相模擬輸入(ANAIN-):差分驅(qū)動時，這是錄音信號的反相輸入端。信號通過耦合電容輸入，最大幅度為峰峰值16fnA。 音頻輸出 (AUDOUT):提供音頻輸出，可驅(qū)動5K的負(fù)載。片選(SS):此端為低，即向ISD4003芯片發(fā)送指令，兩條指令之間為高電平。串行輸入(MIS0):此為串行輸入端，主控制器應(yīng)在串行時鐘上升之前半個周期將數(shù)據(jù)放到本端，供ISD輸入。串行輸出(MISO):ISD的串行輸出端。ISD末選中時，末端呈高阻態(tài)。串行時鐘(SELK):ISD的時鐘輸入端，由主控制器產(chǎn)生，用于同步MOSI和MISO的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)在SCLK上升沿鎖存到ISD，在下降沿移出ISD。中斷(INT):漏極開路輸出，ISD在任何操作(包括快進(jìn))中檢測到EOM或OVF時，變低并保持，中斷狀態(tài)在下一個SPI周期開始時清除，中斷狀態(tài)也可用RINT指令讀取。OVF標(biāo)志指示ISD錄、放的操作已到達(dá)存貯器的末尾。只在放音中檢測到內(nèi)部的EOM標(biāo)志時，此狀態(tài)位才“置1”行地址時鐘(RAC):漏極開始輸出。每個RAC周期表示ISD存儲器的操作進(jìn)行了一行(ISD4003系列中的存貯器其1200行)。該信號175ms保持高電平，低電平為25ms。快進(jìn)模式下 RACZ18.75us是高電平，31.25us為低電平。該端可用于存貯管理體制技術(shù)。外部時鐘(XCLK):本端有內(nèi)部下拉元件。在不外接時鐘時，此端必須接地。自動靜噪(AMACP):當(dāng)錄音信號電平下降到內(nèi)部設(shè)定的某一閉值以下時，自動靜噪功能使信號衰弱，這樣有助于減少無信號(靜音)時的噪聲。通常本端對地接1MF電容，接VCCA則禁止自動靜噪 B. SPI (串行外部接口) ISD4003工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個同步串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，協(xié)議假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動作，因此對ISD4O03而言，在時鐘上升沿鎖存MOSI引腳數(shù)據(jù)，在下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳。SPI接口指令SPI的接口指令如表所列：表3.4 SPI接口指令表 指令5位控制碼，11位地址碼操作摘要POWERUP00100(XXXXXXXXXXX)上電：等待TPUP后器件可以工作SET PLAY11100（A10-A0）從指令地址開始放音，須后跟PLAY指令，使放音繼續(xù)PLAY11110（XXXXXXXXXXX）從當(dāng)前地址開始放音（直到EOM或OVF）SET REC10110（A10-A0）從指定地址開始放音，須后跟REC指令，是錄音繼續(xù)REC110110（XXXXXXXXXXX）從當(dāng)前地址開始錄音（直到OVF或停止）SET MC11101（A10-A0）從指定地址開始快進(jìn)，須后跟MC指令，使快進(jìn)繼續(xù)MC11111（XXXXXXXXXXX）執(zhí)行快進(jìn)，直到EOM，若再無信息，則進(jìn)入OVF狀態(tài)STOP0X110（XXXXXXXXXXX）停止當(dāng)前操作STOP POWER0X01X停止當(dāng)前的操作并掉電RINT0X110讀狀態(tài)，OVF和EOMSPI端口的控制位SPI端口控制位如圖所示：圖3.5 SPI端口控制位SPI控制寄存器SPI控制寄存器控制器件可以實(shí)現(xiàn)如錄放、錄音、信息檢索(快進(jìn))、上電/掉電、開始和停止操作、忽略地址指針等功能。具體控制位如下表所列：表3.5 SPI端口控制位圖位值功能位值功能RUN=10允許/禁止操作開始停止PU=10電源控制上電掉電P/-R=10錄/放方式放音錄音LAB=10操作是否使用指令地址忽略輸入地址寄存器的內(nèi)容使用輸入地址寄存器的內(nèi)容MC=10快進(jìn)模式允許快進(jìn)禁止快進(jìn)P9-P0A0-A10行指針寄存器輸入地址寄存器(2)ISD4003與AT89C51單片機(jī)接口電路:采用AT89C51單片機(jī)作為主控單元，AT89C51的P1.O，P1.1，P1.2，P1.3，P1.4，TO引腳分別與ISD4003的SS，SCLK，MOSI，MOSO，INT非端連接，電路如下圖所示：圖3.6 ISD4003與AT89C51接口電路在本系統(tǒng)中，使用預(yù)先已錄制好播放語音的芯片，所以在系統(tǒng)中沒加入錄音電路。工SD40O3輸出端選用音頻功率放大器LM386，輸出功率300mW左右(電源電壓為+5V時)，由于ISD4003的直接揚(yáng)聲器驅(qū)動功率為12.5mw，其輸出信號經(jīng)電阻衰減后再加到LM386的輸入端，否則電壓擺動會導(dǎo)致LM386失真3.1.4通信模塊的設(shè)計由于各從機(jī)與主機(jī)距離較遠(yuǎn)，系統(tǒng)采用RS-485通信方式，主機(jī)通過RS-485總線與各從機(jī)相連，構(gòu)成一個主從式RS-485通信應(yīng)用系統(tǒng)。RS-485通信收發(fā)器芯片采用TI公司的SN75LBC184。該芯片與普通的RS-485收發(fā)器相比，其顯著的特點(diǎn)是片內(nèi)A、B引腳接有高能量瞬變干擾保護(hù)裝置，可以承受峰值為400V(典型值)的過壓瞬變，對一些環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護(hù)元件，該芯片還有一個獨(dú)特的設(shè)計:當(dāng)輸入端開路時，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統(tǒng)的正常工作。設(shè)計時，為了預(yù)防工業(yè)現(xiàn)場噪聲的干擾，使用了光電隔離電路，具體電路設(shè)計原則是:(1)輸出和輸入數(shù)據(jù)同相位，即:輸出端為高電平(輸出端=1)時，輸入端也應(yīng)為高電平;反之亦然。(2)使系統(tǒng)的功耗最低，即:系統(tǒng)在不工作或處于監(jiān)聽狀態(tài)時，光電耦合器的發(fā)光二極管處于不發(fā)光狀態(tài)，整個系統(tǒng)能量消耗最低。(3)提高芯片的驅(qū)動能力，為了使芯片SN75LBC184的輸出端R驅(qū)動能力增強(qiáng)，使其能可靠地工作，用三極管進(jìn)行放大處理。整個硬件接口電路如圖3.7所示，在設(shè)計中考慮到設(shè)計原則(均和(2)之間的矛盾，優(yōu)先滿足了設(shè)計原則(1)。用89C51單片機(jī)的一個I/0口(PI.5)控制通信收發(fā)器SN75LBCIS4的工作狀態(tài)，當(dāng)P1.5為高電平時，收發(fā)器處于發(fā)送狀態(tài);當(dāng)P1.5為低電平時，收發(fā)器處于接收狀態(tài)圖3.7 RS-485通信電路3.2 呼叫器的設(shè)計呼叫器采用AT89C51單片機(jī)控制，地址為 XXXXXXX0，即第8位地址為選擇位呼叫器，第2-7位為窗口號位，通過地址撥碼開關(guān)置位，從左到右依次為32，16，8，4，2，1，將相應(yīng)為開(1)狀態(tài)的數(shù)字相加即得窗口號(如001001為8+1=09號窗口)。呼叫器主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.2.1 呼叫模塊的設(shè)計呼叫器采用字符型LCD液晶顯示器，選用長沙太陽人有限公司生產(chǎn)的SMS0401。AT89C51的PI.O，Pl.1引腳分別與SMSO4OI的Dl，CLK引腳連接。SMSO4O1為四位字符型，前三位顯示顧客號碼，第四位顯示按鍵狀態(tài)信息(n-下一位，r-重呼，p-暫停)。為便于一一對應(yīng)，呼叫器與窗口顯示屏的總線相連。3.2.2 通信模塊的設(shè)計通信模塊采用RS-485通信收發(fā)器SN75LBC184，其與AT89C51接口電路和原理詳見3.1.4章。3.3主顯示屏硬件電路設(shè)計主顯示屏采用AT89C51單片機(jī)控制，主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.3.1 顯示模塊的設(shè)計考慮采用串行驅(qū)動方式，這里采用MAX7219驅(qū)動芯片。(l)MAX7219芯片介紹MAX7219是美國MAXIM公司研制的緊湊型、串行輸入、串行輸出、共陰極新型LED顯示驅(qū)動器。它一片芯片可以驅(qū)動多達(dá)8位7段LED顯示器、條型圖形、或64個單個LED，其片內(nèi)有BCD譯碼器、多路復(fù)用掃描電路、段和數(shù)字驅(qū)動器、以及存貯每個數(shù)字的 8X8靜態(tài)RAM。所有LED的段電流設(shè)定只需一個外部電阻。這種LED驅(qū)動器有以下特點(diǎn):接口簡單，占用CPU的I/0口線少，對外接口只需3根I/0口線，即可實(shí)現(xiàn)最高可達(dá)10MHZ串行接口。各個寄存器可以單獨(dú)被尋址和更新，不需要全部更新。允許用戶對每個顯示位是選擇BCD譯碼方式還是非譯碼方式進(jìn)行定義。具有 150uA的低功耗停機(jī)方式?？梢阅M和數(shù)據(jù)控制顯示的亮度，與 MOTOROLA ，SPI，QSPI及MATIONALMICROWIRE串行口相兼容?？梢赃M(jìn)行級連，最多可以級連8片MAX7219，驅(qū)動64個數(shù)碼管。該芯片采用24腳DIP和S0封裝，工作電壓4.0-5.5V，最大功耗1.1W。引腳說明見下表表3.6引腳說明引腳名稱功能說明1DIN串行數(shù)據(jù)輸入端。在CLK的上升沿數(shù)據(jù)鎖入芯片內(nèi)部16位移位寄存器2,3,5-8,10,11DIG0-DIG78位LED位選線，從共陰極LED中吸入電流4,9GND地線（兩個GND必須接在一起）12LOAD鎖入輸入的數(shù)據(jù)。在LOAD的上升沿最后的16位串行數(shù)據(jù)被鎖入13CLK時鐘輸入，最高時鐘頻率為10MHZ，在CLK的上升沿數(shù)據(jù)被鎖入內(nèi)部移位寄存器，在CLK的下降沿，數(shù)據(jù)從DOUT腳被輸出14-27 20-23SEGA-SEGG DP7段驅(qū)動和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動18ISET該腳通過一個電阻與V+相連，設(shè)置峰值段電流19V+電源電壓，+5V24DOUT串行數(shù)據(jù)輸出，輸入到DIN的數(shù)據(jù)在16.5個時鐘周期后在DOUT腳發(fā)出，該腳用于級聯(lián)擴(kuò)展（1）AT89C51與MAx7219芯片接口電路：圖3.8 AT89C51與MAX7219芯片接口電路2片MAX7219芯片與89C51芯片及共陰極小電流LED段碼顯示器的接口電路簡單，其原理圖如圖3.8所示。其中AT89C51的PI.O接第一片MAX7219的DIN數(shù)據(jù)輸入管腳，P1.2接二片MAX7219的CLK時鐘輸入管腳，P1.1接二片MAX7219的LOAD鎖定輸入管腳，第一片MAX7219的DOUT數(shù)據(jù)輸出管腳接到第二片MAX7219的DIN數(shù)據(jù)輸入管腳。MAX7219可通過V+管腳和工SET管腳之間所接的外部電阻RSET來控制，RSET電阻越大段電流越小，其最小值不小于9530Q，此時典型段電流為37mA。為了減少外界的干擾，應(yīng)在MAX7219V+管腳和GND管腳之間加上一個 0.1pF的滌綸電容和一個 10pF的鈕電容。當(dāng)MAX7219芯片和主控芯片(例如CPU)的距離較遠(yuǎn)時，為了防止高頻信號的干擾，傳輸數(shù)據(jù)的頻率最好低一些，并在CLK時鐘輸入管腳和LOAD鎖定輸入管腳和GND管腳之間各自接上一個 100OpF的瓷片電容器。在進(jìn)行電路板設(shè)計時應(yīng)盡可能使MAX7219芯片和所驅(qū)動的LED顯示器以及主控芯片(例如CPU)靠近，以防止高頻信號的干擾;當(dāng)MAX7219芯片和主控芯片的距離較近時，CLK時鐘輸入管腳和LOAD鎖定輸入管腳和GND管腳之間無需再各自接上一個10O0pF的瓷片電容器。MAX7219所能直接驅(qū)動的是共陰極小電流LED顯示器，它不能直接驅(qū)動共陽極LED顯示器，否則會損壞器件。在級連顯示時，當(dāng)被驅(qū)動的數(shù)碼管不是8的倍數(shù)時，最好將每個芯片所驅(qū)動的顯示位數(shù)設(shè)計為一樣，這樣所有顯示器的顯示亮度才一致。操作者只需編程發(fā)送16位數(shù)據(jù)包，就能簡單地操作LED的位選以及段選、設(shè)置和改變MAX7219的工作模式。16位數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式如下:其中:D7-DO:8位數(shù)據(jù)位，D7最高位，DO為最低位;D11-D8:4位地址位;D15-D12:無關(guān)位，通常全取1。MAX7219通過D11-D8 4位地址譯碼，可尋址14個內(nèi)部寄存器，分別是8個LED顯示寄存器，5個控制寄存器和1個非工作寄存器。LED顯示寄存器由內(nèi)部8X8靜態(tài)RAM構(gòu)成，操作者可直接對位寄存器進(jìn)行個別尋址，以刷新和保持?jǐn)?shù)據(jù)，只要V+超過2V(一般為+5V)?？刂萍拇嫫靼?譯碼模式，顯示亮度調(diào)節(jié)，掃描限制(選擇掃描)位數(shù)，關(guān)斷和顯示測試寄存器，地址分配表如下表所示：表3.7 寄存器地址分配表寄存器名稱地址16進(jìn)制碼D15-D12D11D10D9D8非工作寄存器XXXX0000X0DIG IT0XXXX0001X1DIG IT1XXXX0010X2DIG IT2XXXX0011X3DIG IT3XXXX0100X4DIG IT4XXXX0101X5DIG IT5XXXX0110X6DIG IT6XXXX0111X7DIG IT7XXXX1000X8譯碼模式XXXX1001X9高度調(diào)節(jié)XXXX1010XA掃描限制XXXX1011XB關(guān)斷模式XXXX1100XC顯示測試XXXX1111XFMAX7219的驅(qū)動程序首先必須對5個控制寄存器初始設(shè)置即初始化，各控制寄存器含義如下：非工作寄存器(地址=XOH):在不改變顯示或影響任意控制寄存器條件下器件級聯(lián)時，非工作寄存器允許數(shù)據(jù)從DIN傳送到DOUT。譯碼模式選擇寄存器(地址= X9H):共有4種譯碼模式供選擇，當(dāng)數(shù)據(jù)位全0時選擇“非譯碼方式。在此方式下，8個數(shù)據(jù)位分別一一對應(yīng)7個段和小數(shù)點(diǎn)。通常選擇此方式。掃描限制寄存器(地址=XBH):用于設(shè)置顯示的LED個數(shù)(1-8)，當(dāng)DZDIDO=111、D7D6D5D4D3無關(guān)時，可接8個LED管。亮度調(diào)節(jié)寄存器(地址=XAH):共有16級選擇，用于LED顯示亮度的強(qiáng)弱設(shè)置。關(guān)斷模式寄存器(地址=XCH):有兩種模式選擇:一種是關(guān)斷狀態(tài)模式(DO=0);一種是正常操作狀態(tài)(DO=I)，通常選擇正常操作狀態(tài)。顯示測試寄存器(地址=XFH):有兩種選擇用于設(shè)置LED是測試狀態(tài)還是正常操作狀態(tài):當(dāng)在測試狀態(tài)時(DO=1)各位應(yīng)全亮。一般選擇正常操作狀態(tài)(DO=0)。3.3.2通信的模塊的設(shè)計通信模塊采用RS-485通信收發(fā)器SN75LBC184，其與AT89C51接口電路和原理詳見3.1.4章。3.4窗口顯示屏硬件電路設(shè)計窗口顯示屏采用AT89C51單片機(jī)控制，(地址為 XXXXXXX1)，與呼叫器(地址為 XXXXXXX0)相對應(yīng)，即第8位為選擇位，第2-7位為窗口號位，通過地址撥碼開關(guān)置位窗口顯示屏主要包括顯示模塊部分和通信模塊部分，系統(tǒng)原理圖見附圖3.4.1 顯示模塊的設(shè)計窗口顯示屏用3位數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)顯示方式，單片機(jī)I/0口分別進(jìn)行段選與位選的鎖存，由驅(qū)動電路進(jìn)行驅(qū)動，掃描功能完全由軟件來完成。3位共陰極LED顯示器的段選線對應(yīng)并接，由P0口輸出并用ET74LS244驅(qū)動P2.0，P2.1，P2.2輸出位選信號，用三極管驅(qū)動。3.4.2通信模塊的設(shè)計通信模塊采用RS-485通信收發(fā)器SN75LBC184，其與AT89C51接口電路和原理詳見3.1.4章，不同點(diǎn)是P1.5引腳已被地址撥碼開關(guān)占用，而采用P2.7引腳作RS-485的控制端。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 軟件設(shè)計數(shù)學(xué)依據(jù)智能排隊系統(tǒng)的“智能”體現(xiàn)在該系統(tǒng)對“排隊”的處理是根據(jù)運(yùn)籌學(xué)中的排隊論來設(shè)計的。排隊論又叫做隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)理論。研究關(guān)于獨(dú)立服務(wù)的排隊論問題。研究目的是要回答如何改進(jìn)服務(wù)機(jī)構(gòu)或組織被服務(wù)的對象，使得某種指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的問題。該系統(tǒng)的界定范圍為:顧客的總體是無限的;顧客到來方式可以是單個的，也可以是成批的;相繼到達(dá)的間隔時間是隨機(jī)的;顧客的到達(dá)是相互獨(dú)立的;采用先到先服務(wù)方式。顧客到達(dá)時間間隔或者服務(wù)時間為一個隨機(jī)變量，經(jīng)過對現(xiàn)實(shí)排隊問題的研究證實(shí)，一般地隨機(jī)到達(dá)規(guī)律都服從泊松過程。而服務(wù)時間服從負(fù)指數(shù)分布(記為M)，分布密度為：根據(jù)服務(wù)臺為多數(shù)個，將其確定為多服務(wù)臺問題，再考慮到使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)配置，故將模型定為單隊多服務(wù)臺型。在該排隊系統(tǒng)中用下述符號形式表示:?/?/?/?其中:第一個符號表示顧客到達(dá)時間間隔的分布;第二個符號表示服務(wù)時間分布;第三個符號表示服務(wù)臺數(shù)目;第四個符號表示服務(wù)系統(tǒng)允許的最大顧客容量。則該模型表示為:M/M/C/，即:顧客以簡單流到達(dá);服務(wù)臺以并聯(lián)方式服務(wù)，并相互獨(dú)立;顧客到達(dá)時間間隔和服務(wù)時間服從負(fù)指數(shù)分布;服務(wù)臺數(shù)目為C;系統(tǒng)的顧客容量沒有限制;如圖4.1所示：圖4.1 排隊系統(tǒng)拓?fù)鋱D有了上述公式及指標(biāo)就可以對顧客到達(dá)、服務(wù)時間、服務(wù)強(qiáng)度等進(jìn)行統(tǒng)計分析，從而決定是否增減服務(wù)員數(shù)目、合理安排作息時間等起到重要作用。但是，本文要研究的重點(diǎn)對象是排隊系統(tǒng)的生產(chǎn)原理及工作情況，是具體實(shí)現(xiàn)排隊服務(wù)的設(shè)備制造，因此，本文的重點(diǎn)將立足于如何提高系統(tǒng)使用率，如何更好地合理地進(jìn)行服務(wù)。4.2 排隊系統(tǒng)工作流程及對應(yīng)決策分析為了方便說明本排隊系統(tǒng)的算法分析，將該系統(tǒng)工作流程簡化。（1）取號主機(jī)。由上面的推導(dǎo)得知，取號主機(jī)的事件發(fā)生概率服從泊松分布，但由于只有一臺主機(jī)，是單隊簡單流事件，故可簡化其特性，認(rèn)為僅僅是一個信號流發(fā)生器，時間上無所謂，而邏輯上服從隊列的先入先出算法。（2）管理中心。所有功能性的算法都在管理中心上實(shí)現(xiàn)。首先，管理中心建立一個隊列池，儲存取號主機(jī)發(fā)生的順序流事件。其次，管理中心查詢各個服務(wù)臺空閑情況，根據(jù)服務(wù)臺總數(shù)目進(jìn)行輪詢算法，以確認(rèn)下一個取得客戶的服務(wù)臺號。之所以采取輪詢算法，是為了保證服務(wù)臺的均勻使用率，不使得單個服務(wù)臺過勞或過閑。最后，在管理中心運(yùn)行的過程中，服務(wù)臺的流事件中可能有某些客戶走開而產(chǎn)生跳過，因此需要把跳過的客戶插入取號主機(jī)隊列的最后，連續(xù)兩次被跳過的客戶將從隊列中刪除，避免空號占用系統(tǒng)時間。（3）服務(wù)臺。按照系統(tǒng)給定的順序服務(wù)，其服務(wù)時間服從負(fù)值數(shù)分布，但就邏輯上而言，這只是一個中斷發(fā)生器，只對給定的顧客表達(dá)是“正在服務(wù)”、“下一個”和“跳過”，不涉及算法。所以上面的分析可以將算法分布表示為圖4.2負(fù)值數(shù)事件負(fù)值數(shù)事件處理隊列：有跳過的加入到隊列的后面；兩次跳過則刪除；隊列的選擇及處理：輪詢泊松流隊列圖4.2 排隊系統(tǒng)算法分布圖4.3主機(jī)軟件設(shè)計 主機(jī)工作于查詢狀態(tài)，依次與0160號(地址O2H-78H)從機(jī)通信，根據(jù)從機(jī)的請求命令發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，打印機(jī)使用中斷工作方式，這樣可保證主機(jī)完成對整全系統(tǒng)的控制和管理。4.3.1主程序主程序流程圖如圖所示，其具體工作過程如下：主機(jī)初始化后，從01號從機(jī)(即呼叫器，地址=02H)開始查詢，如有應(yīng)答并命令請求，