引言
根據(jù)我國網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀，國家有關(guān)部門提出一個物理隔離概念來解決政府網(wǎng)絡(luò)安全問題，根據(jù)這個思路，筆者針對局域網(wǎng)中一臺微機(jī)通過Modem撥號上Internet的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了一個全自動物理隔離裝置，很好地解決了此類應(yīng)用環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)安全問題。
物理隔離卡工作原理
上述的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如圖1所示。
本方案所要做的工作就是當(dāng)C計(jì)算機(jī)通過Modem撥號上網(wǎng)(Internet)時，使其自動與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器物理斷開，一旦退出Internet時，該微機(jī)能自動恢復(fù)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。為此，專門設(shè)計(jì)了一塊網(wǎng)絡(luò)物理隔離卡來解決這個問題。隔離卡的工作原理如圖2所示。
從圖2可以看出，整個隔離卡實(shí)際上就是一個單片機(jī)控制系統(tǒng)，通過“號碼輸入”信號線預(yù)先將微機(jī)上網(wǎng)的撥號號碼輸入到電保護(hù)存儲器當(dāng)中，單片機(jī)通過“系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測”信號線隨時檢測微機(jī)上網(wǎng)與否的工作狀態(tài)。當(dāng)微機(jī)上網(wǎng)時，單片機(jī)將檢測到一個高電平信號，同時通過BU8874讀取Modem的撥號信息，并與預(yù)存號碼相比較，確認(rèn)撥號上網(wǎng)后，輸出信號給光電隔離開關(guān)，斷開該微機(jī)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。下網(wǎng)時，單片機(jī)會檢測到一個低電平信號，則輸出信號給光電隔離開關(guān)，恢復(fù)微機(jī)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的連接。之所以要通過BU8874讀取撥號信息，是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用環(huán)境中的上網(wǎng)電話線連接Modem的同時，還聯(lián)結(jié)著電話機(jī)，所以要通過BU8874來鑒別一下?lián)芴栃畔?，以免引起網(wǎng)絡(luò)誤斷。

關(guān)鍵芯片原理及應(yīng)用
通過隔離卡的整個工作過程可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)鍵的芯片之一是BU8874，即DTMF電話語音接收器。它實(shí)際上是Modem與單片機(jī)之間的接口芯片，單片機(jī)正是通過該芯片來讀取雙音多頻撥號的數(shù)字信息，以便確定是否是上網(wǎng)號碼。
BU8874是ROHM公司生產(chǎn)的一種電話語音應(yīng)答器。它可以將16種不同的DTMF信號轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制串行數(shù)據(jù)，采用8腳DIP封裝形式。其外圍電路如圖3所示。
從上面的資料分析可以看出，BU8874主要有兩個特點(diǎn)，一是串行數(shù)據(jù)輸出，節(jié)省了CPU的資源，DTMF信號通過1腳輸入，BU8874將之轉(zhuǎn)變?yōu)樗奈淮蠦CD碼，通過5腳傳送給單片機(jī)的串行輸入端；二是外圍器件少，電路簡單，應(yīng)用方便。

軟件實(shí)現(xiàn)
軟件采用51匯編語言編寫，此處只列出軟件流程圖(見圖4)，以供參考。

結(jié)語
在設(shè)計(jì)調(diào)試過程中，存在開關(guān)電源的脈沖信號對DTMF信號的干擾問題。對網(wǎng)絡(luò)來講，嚴(yán)重影響微機(jī)上Internet的速度；對Modem電話線上串接的電話來講，嚴(yán)重影響其通話質(zhì)量。為此，筆者選用DC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊供電，解決了這個問題。
物理隔離是近幾年網(wǎng)絡(luò)安全中引入的一個概念，這套物理隔離裝置對于解決局域網(wǎng)中一臺微機(jī)通過Modem撥號上Internet的信息安全問題是一個很好的解決方案，而且價(jià)格低廉，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠。■

參考文獻(xiàn)
[1]. BU8874 datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/BU8874_184118.html.
[2]. BCD datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/BCD_1225719.html.
[3]. 何立民·MCS－51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用·北京航空航天大學(xué)出版社, 2002