《程控交換技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要點(diǎn)

1、程控交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書程控交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書桂林理工大學(xué)博文管理學(xué)院信息工程學(xué)院目錄RZ8681現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹 2實(shí)驗(yàn)1電話用戶接口模塊實(shí)驗(yàn) 3實(shí)驗(yàn)2電話用戶信令的產(chǎn)生與觀測實(shí)驗(yàn) 8實(shí)驗(yàn)3雙音多頻(DTMF)接收與檢測實(shí)驗(yàn) 12實(shí)驗(yàn)4呼叫處理與線路信號的傳輸過程實(shí)驗(yàn) 17實(shí)驗(yàn)5時(shí)分交換(MT8980)實(shí)驗(yàn) 2012RZ8681現(xiàn)代通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹RZ8681現(xiàn)代通信技術(shù)配備的“程控交換模塊”能完成基本的空分時(shí)分交換原理與開發(fā)實(shí)驗(yàn)，模塊內(nèi)置兩路（左上角號碼為 48、左下角為號碼為 49）、呼叫接續(xù)控制單元（AVR單片機(jī)）、時(shí)分 交換單元（MT8980 ）、空分交換單元（MC4066 ）、時(shí)

2、分中繼單元（CPLD）、時(shí)分交換開發(fā)單元 （AT89C51）組成。電話接口單元，完成電話接口的七大功能：饋電、過壓保護(hù)、二四線變換、振鈴、摘掛機(jī)檢測、雙音多頻檢測、PCM譯碼；呼叫接續(xù)控制單元（AVR單片機(jī)）：判別話機(jī)狀態(tài)，根據(jù)主被叫話機(jī)所處狀態(tài)確定給話機(jī)送不同信號音（拔號音、忙音、回鈴音、催掛音、振鈴） ，及給交換單元送接續(xù)成功的交換命令；時(shí)分交換單元（MT898。： MT8980是一個(gè)順序輸入控制輸出的T型接線器，能根據(jù)交換命令實(shí)現(xiàn)時(shí)分交換；空分交換單元（MC4066：空分交換實(shí)際上是由模擬開關(guān)組面的交換矩陣，這里用的是MC4066時(shí)分中繼單元（CPLD：時(shí)分中繼是將多路 PCM據(jù)和信令數(shù)

3、據(jù)時(shí)分復(fù)用后在一條線路上傳輸，本模塊的CPL航成時(shí)分復(fù)用時(shí)分交換等功能；時(shí)分交換開發(fā)單元（AT89C5D組成：AT89C51完成時(shí)分T型接線器MT8980的交換控制，在原 理實(shí)驗(yàn)時(shí)接收AVR單片機(jī)交換命令，通過對 MT8980接續(xù)寄存器和控制寄存器的寫命令實(shí)現(xiàn)時(shí)分 交換；在開發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)，接收 AV儂來的學(xué)生開發(fā)程序并存于其外部RAW,通過控制命令運(yùn)行并驗(yàn)證開發(fā)程序。實(shí)驗(yàn)1電話用戶接口模塊實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .全面了解用戶線接口電路功能(BORST的作用及其實(shí)現(xiàn)方法；2 .通過對用戶模塊電路 PBL 386 14電路學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步加深對BORST1能的理解。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 .程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K(

4、包含四個(gè)子模塊)，位號：EFHI2 . 20M雙蹤示波器1臺(tái)三、電路工作原理(一)基礎(chǔ)原理介紹用戶電路也可稱為用戶線接口電路( Subscriber Line Interface Circuit SLIC)。任何交 換機(jī)都具有用戶線接口電路。根據(jù)用戶電話機(jī)的不同類型，用戶線接口電路(SLIC)分為模擬用戶接口電路和數(shù)字用戶接口電路兩種。模擬用戶線接口電路在實(shí)現(xiàn)上的最大壓力是應(yīng)能承受饋電、鈴流和外界干擾等高壓大電流的沖擊，過去都是采用晶體管、變壓器(或混合線圈)、繼電器等分立元件構(gòu)成。在實(shí)際中，基于實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用上的考慮，通常將BORSHCT能中過壓保護(hù)由外接元器件完成，編解碼器部分另單成一體，集成

5、為編解碼器(CODEC,其余功能由集成模擬 SLIC完成。在程控交換機(jī)中，向用戶饋電，向用戶振鈴等功能都是在繩路中實(shí)現(xiàn)的，饋電電壓一般是-60V,用戶的饋電電流一般是 20mA-30mA鈴流是25Hz,90V左右，而在程控交換機(jī)中，由于交 換網(wǎng)絡(luò)處理的是數(shù)字信息，無法向用戶饋電、振鈴等，所以向用戶饋電、振鈴等任務(wù)就由用戶線 接口電路來承擔(dān)完成，再加上其它一些要求，程控交換機(jī)中的用戶線接口電路一般要具有饋電(B),振鈴(R)、監(jiān)視(S)、編譯碼(C)、混合(H)、測試(T)、過壓保護(hù)(O)等七項(xiàng)基本功 能。圖1-1為模擬用戶線接口功能框圖。模擬用戶線接口電路的功能可以歸納為BORSCHT種功能，

6、具體含義是：(1)饋電(B-Battery feeling )向用戶話機(jī)送直流電流。通常要求饋電電壓為一48伏或一24伏，環(huán)路電流不小于 18m A.(2)過壓保護(hù)(O- Overvoltage protection )防止過壓過流沖擊和損壞電路、設(shè)備。(3)振鈴控制(R- Ringing Control )向用戶話機(jī)饋送鈴流，通常為 25Hz/90Vrms正弦波。(4)監(jiān)視(S-Supervision )監(jiān)視用戶線的狀態(tài)，檢測話機(jī)摘機(jī)、掛機(jī)與撥號脈沖等信號以 送往控制網(wǎng)絡(luò)和交換網(wǎng)絡(luò)。(5)編解碼與濾波(C-CODEC/Filter )在數(shù)字交換中，它完成模擬話音與數(shù)字碼間的轉(zhuǎn)換。 通常采用P

7、CM碼器(Coder)與解碼器(Decoder)來完成，統(tǒng)稱為CODEC相應(yīng)的防混疊與平 滑低通濾波器占有話路(300Hz-3400Hz)帶寬，編碼速率為 64kb/s 。本功能將在實(shí)驗(yàn) 6中詳細(xì)介紹。(6)混合(HLHyhird )完成二線與四線的轉(zhuǎn)換功能，即實(shí)現(xiàn)用戶二線雙向信號與發(fā)送，接 收支路四線單向信號之間的連接。過去這種功能由混合線圈實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在改為集成電路，因此稱 為“混合電路”。本功能將在實(shí)驗(yàn)8中詳細(xì)介紹。(7)測試(TTest)對用戶電路進(jìn)行測試。測 振鈴狀態(tài)信號圖1-1模擬用戶線接口功能框圖(二)用戶電路組成原理在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，用戶線接口電路選用的是PBL 386 14集成電路

8、。PBL 386 14是2/4線厚膜混合用戶線接口電路。它包含向用戶話機(jī)恒流饋電、向被叫用戶話機(jī)饋送鈴流、用戶摘機(jī)后自行截除鈴流，摘掛機(jī)的檢測及音頻或脈沖信號的識別，用戶線是否有話機(jī)的識別，語音信號的2/4線混合轉(zhuǎn)換，外接振鈴繼電器驅(qū)動(dòng)輸出。PBL 386 14用戶電路的雙向傳輸衰耗均為-1dB,供電電源為+ 5 V和-5 V, PBL 386 14還將輸入的鈴流信號放大以達(dá)到電話振鈴工作的要求，即達(dá) 到+75V的有效值。其各項(xiàng)性能指標(biāo)符合郵電部制定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。(1)該電路的基本特性1 .向用戶饋送鈴流2 .向用戶恒流饋電3 .過壓過流保護(hù)4 .被叫用戶摘機(jī)自截鈴5 .摘掛機(jī)檢測和 LED顯示

9、6 .音頻或脈沖撥號檢測7 .振鈴繼電器驅(qū)動(dòng)輸出8 .語音信號的2/4線轉(zhuǎn)換9 .能識別是否有話機(jī)10 .無需耦合變壓器(2)用戶線接口電路主要功能電話接口控制信號1控制信號2 狀態(tài)指示語音發(fā)送支路語音接收支路振鈴控制圖1-2 PBL38614 內(nèi)部電路方框圖圖1-2是PBL 386 14內(nèi)部電路方框圖。圖1-3是用戶線接口電路電原理圖。圖1-3中，TP01、TP02為二線信號測試點(diǎn)，TP05是四線發(fā)信號，TP06是四線收信號，TP03是摘機(jī)信號測試點(diǎn)低電 平有效，TP04為振鈴控制信號測試點(diǎn)高電平有效。信號音和語音接通與否由電子開關(guān)U05CD406。控制。電子開關(guān)控制信號分別為SELA。SE

10、LA1,高電平時(shí)對應(yīng)的信號接通，低電平時(shí)對應(yīng)的信號斷開。J01TP01-5VR01 39KC01 2200P/160V26VCCC05 0.01uGNDR1320K415U01PBL38710R15D DN NG GB AHPT20HPR RD RDRVTX19TIPXRSN16圖1-342200P/160VC0227RINGXRDC14D01 -24V1N41482-3-VBAT2VRC17 Ring signal C06131uTP021 47-VBATVBATC2DET42C0； 0.47U/160VT-VBATVBATE1HBD021N4148嘰-5VE G GOES N N V RD

11、03 1N4148-5VC040.1u用戶 線接 口電 路電 原理 圖1.PBL 38614內(nèi) 部具 有過 壓保E011R18 620_U03AU04A10U/16VI1TL082220 KTL082U03BU04B5 GND 21A2BR03620R044.7KR09 430KR1020KR25100C09GND,E03 *M0u/16VU05 40661R06TP04CABG011 TP03 9012DETA10U/16VTP0512EN交換信號接收輸入U(xiǎn)02A74LS04 R05620ED01LED口TP06R21 2K2A3A2B3B9 1VT去雙音多頻11SELA013SELA1 5

12、MFA 6MFB 124A4B10 2VT1CR2CR3CR4CRVCCVSS14 VCC一 0.1u7 GND 一JR221KC12SignalA實(shí)驗(yàn)-接-5V功能，可以抵抗保護(hù)TIP- RING端口間的瞬時(shí)高壓，如結(jié)合外部的熱敏與壓敏電阻保護(hù)電路,則可抵抗保護(hù)250V左右高壓。2. 監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化即檢測摘掛機(jī)信號，具體如下：A“閑”B“忙”C用戶掛機(jī)時(shí)，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出高電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶；用戶摘機(jī)時(shí)，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出低電平，以向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶用戶若撥電話號碼為脈沖撥號方式時(shí)，該用戶狀態(tài)輸出端應(yīng)能送出撥號數(shù)字脈沖。回路斷開時(shí)，送出低電

13、平，回路接通時(shí)送出高電平（注：本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不選用脈沖撥號方式，只 采用DTM雙音多頻撥號方式）；3. 在TIP- RING端口間傳輸?shù)恼Z音信號為對地平衡的雙向語音信號，在四線VR端與VX端傳輸?shù)男盘枮槭瞻l(fā)分開的不平衡語音信號。PBL 386 14可以進(jìn)行TIP- RING端口與四線 VR端和VX端間語音信號的雙向傳輸和 2 / 4線混合轉(zhuǎn)換。4. PBL 386 14可以提供用戶線短路保護(hù)：TIP線與RING線間，TIP線與地間，RING線與地間的長時(shí)間的短路對器件都不會(huì)損壞。5. PBL 386 14提供的雙向語音信號的傳輸衰耗均為40dB。該傳輸衰耗可以通過 PBL 386 14用戶電路的內(nèi)

14、部調(diào)整，也可通過外部電路調(diào)整6. PBL 386 14的四線端口可供語音信號編譯碼器或交換矩陣使用。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明1 .查找芯片PBL 386 14的詳細(xì)資料，了解其主要性能和特點(diǎn)。2 .熟悉用PBL 386 14組成的用戶線接口電路。3 .測量點(diǎn)說明：TP01: PBL38614芯片的二線信號發(fā)送端；TP02 : PBL38614芯片的二線信號接收端。五、實(shí)驗(yàn)步驟1 .打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的總電源開關(guān)，程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊）；2 .實(shí)驗(yàn)平臺(tái)大底板上的“用戶電話A'接上電話單機(jī)；3 .電話摘機(jī)，并按鍵或講話；4 .用示波器分別觀測 TP01、TP02、TP0& TP0

15、4, TP0S TP06,具體如下： TP01、TP02:電話A用戶的二線模擬線上測試點(diǎn)。TP01接入PBL38614芯片的TIPX端;TP02接入 PBL38614芯片 RINGX;注意此部分測試與其它地方不一樣， 示波器的地線夾子接其中一個(gè)測試點(diǎn)， 探頭接另外一個(gè) 測試點(diǎn)。此時(shí)，雙蹤示波器的另一個(gè)測試探頭地線夾子不可接其它地線測試點(diǎn)（GND,因?yàn)槭静ㄆ鲀商筋^的地線是連通在一起的；六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .畫出本次實(shí)驗(yàn)的電路方框圖，敘述其工作過程。2 .通過測試說明二線信號和四線信號區(qū)別；3 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)概括敘述用戶接口電路的主要功能。實(shí)驗(yàn)2電話用戶信令的產(chǎn)生與觀測實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? . 了解常用的

16、幾種信令信號音和鈴流發(fā)生器的電路組成和工作過程;2 .熟悉這些信號音和鈴流信號的技術(shù)要求及測量方法。.、實(shí)驗(yàn)儀器,位號：EFHI1 .程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊）2 . 20M雙蹤示波器1臺(tái)三、電路工作過程在用戶話機(jī)與交換機(jī)之間的用戶線上，要沿兩個(gè)方向傳遞語言信息。但是，為了實(shí)現(xiàn)一次通 話，還必須沿兩個(gè)方向傳送所需的控制信號。比如，當(dāng)用戶想要通話時(shí)，必須首先向程控機(jī)提供 一個(gè)信號，能讓交換機(jī)識別并使之準(zhǔn)備好有關(guān)設(shè)備，此外，還要把指明呼叫的目的地的信號發(fā)往 交換機(jī)。當(dāng)用戶想要結(jié)束通話時(shí)，也必須向電信局交換機(jī)提供一個(gè)信號，以釋放通話期間所使用 的設(shè)備。除了用戶要向交換機(jī)傳送信號之外，還需要傳

17、送相反方向的信號，如交換機(jī)要向用戶傳 送關(guān)于交換機(jī)設(shè)備狀況，以及被叫用戶狀態(tài)的信號。由此可見，一個(gè)完整電話通信系統(tǒng)，除了交換系統(tǒng)和傳輸系統(tǒng)外，還應(yīng)有信令系統(tǒng)。用戶向電信局交換機(jī)發(fā)送的信號有用戶狀態(tài)信號（一般為直流信號）和號碼信號（地址信號）。交換機(jī)向用戶發(fā)送的信號有各種可聞信號與振鈴信號（鈴流）兩種。A.各種可聞信號：一般采用頻率為500Hz的方波信號，例如：撥號音：（Dial tone ）連續(xù)發(fā)送的500Hz信號。回鈴音：（Echo tone） 1秒送，4秒斷的5秒斷續(xù)的500Hz信號。忙音： （busy tone ） 0.35秒送，0.35秒斷的0.7秒斷續(xù)的500Hz信號。B.振鈴信號（

18、鈴流）：一般采用頻率為 25Hz,幅度為75V± 15V的交流電壓，以1秒送，4 秒斷的5秒斷續(xù)方式發(fā)送。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，CPLW編程器件EPM240用作程控交換系統(tǒng)的交換/控制模塊與各種信號產(chǎn)生模塊，簡稱信令信號產(chǎn)生單元。其內(nèi)部邏輯組成框圖如圖2-1所示。EPM240在系統(tǒng)編程時(shí)，無需專門的編程器，器件安裝在系統(tǒng)中后，用戶可以在不改變電路結(jié) 構(gòu)或電路板硬件設(shè)置的情況下，不必拔出芯片即可為重構(gòu)邏輯而對芯片進(jìn)行編程或重新編程。這 將使設(shè)計(jì)修改更加方便，邏輯功能更加靈活，編程更加快捷。通過對CPL淵彳EMP 240進(jìn)行編程，產(chǎn)生程控交換所需各種用戶信令信號的輸出，加電即 運(yùn)行。CPLD可

19、編程器件輸出的信令及控制信號（請參見圖1-3用戶線接口電路電原理圖）1 .用戶信令選擇控制信號,如SELA-3, SELB 0-32 .撥號音信號(Dial signal )3 .回鈴音信號(Echo signal )4 .忙音信號(Busy signal )5 .鈴流信號(Ring signal )6 .振鈴?fù)〝嗫刂菩盘?CA,CB,CC,CD7 .其它工作時(shí)鐘及片選信號圖2-1 CPLD可編程器件內(nèi)部框圖關(guān)于信令信號的波形可見圖2-2波形示意圖：撥號音：由U21 EPM570可編程器件產(chǎn)生，頻率為 500Hz,幅度在1V左右。測量點(diǎn)為 “撥號 音”，測量時(shí)注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。忙音：

20、由U21EPM57(HWl程器件產(chǎn)生，為0.35秒通，0.35秒斷的重復(fù)周期為 0.7S的500Hz 的信號，幅度在1V左右。測量點(diǎn)為 “忙音”，測量時(shí)注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)?；剽徱簦河蒛21EPM570可編程器件產(chǎn)生，為1秒通、4秒斷的重復(fù)周期為 5秒的信號，幅度 在1V左右。測量為“回鈴音”。測量時(shí)注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。振鈴音：由U21 EPM570可編程器件產(chǎn)生的 25Hz方波經(jīng)RC積分電路后形成，它的測量點(diǎn)為 振鈴音”，測量時(shí)注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。010s11s忙音:0 L： L 心 I ：0.35s 0.35s 0.35s0.35s 0.35s 0.35s0.35s0

21、.35s0.35s圖2-2 各測量點(diǎn)波形圖示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明1 .用示波器測量各測量點(diǎn)撥號音、忙音、回鈴音及鈴流控制信號的波形。五、實(shí)驗(yàn)步驟2 .打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的總電源開關(guān)，程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊）；3 .調(diào)整好示波器狀態(tài)，先分別測量撥號音、忙音、回鈴音及振鈴各測量點(diǎn)的波形，了解各點(diǎn) 波形的特征；4 .在實(shí)驗(yàn)?zāi)K上接上電話 A和電話B。5 .下面我們將把上列 CPLCT生的各信令信號波形與電話呼叫時(shí)具體信號音進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，讓 學(xué)生對這些信號特征有個(gè)感性的認(rèn)識；6 .電話A摘機(jī)，聽電話聽筒中傳出的聲音，即撥號音，對照測量 1VR點(diǎn)波形（此時(shí)情況同拔 號音），記錄并畫出波形的示意圖

22、；7 .電話A撥號49,撥號音停，然后聽電話聽筒中傳出的聲音，即回鈴音，對照測量TP06點(diǎn)波形（此時(shí)情況同回鈴音），記錄并畫出波形的示意圖；8 .此時(shí)，電話 B端的振鈴指示燈開始閃爍，此信號振鈴信號功率較大，不要求測量；9 .當(dāng)電話A摘機(jī)后超過20秒無撥號、撥空號或電話 B忙（已摘機(jī)）等，此時(shí)聽電話 A聽筒中 傳出的聲音，即忙音，對照測量1VR點(diǎn)波形（此時(shí)情況同忙音），記錄并畫出波形的示意圖；10 .更換電話B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟與上同，對應(yīng)的測試點(diǎn)為2VR六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .認(rèn)真畫出實(shí)驗(yàn)過程各測量點(diǎn)波形。2 .對各測量點(diǎn)特性進(jìn)行分析，熟悉他們之間的區(qū)別和各自的作用。3 .思考在CPLD中產(chǎn)生

23、上述信號的方法。程控交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書24實(shí)驗(yàn)3雙音多頻（DTMF ）接收與檢測實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .觀測電話機(jī)發(fā)送的 DTMF言號波形；2 . 了解電話號碼雙音多頻信號在程控交換系統(tǒng)中的接收和檢測方法；3 .熟悉該電路的組成結(jié)構(gòu)及工作過程。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 .程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊），位號：EFHI2 . 20M雙蹤示波器1臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)電路工作過程DTM虛收器包括DTM吩組濾波器和DTMF#碼器，其基本原理如圖3-1所示。 DTMFg收器先經(jīng)高、低群帶通濾器進(jìn)行3 / 3區(qū)分，然后過零檢測、比較，得到相應(yīng)于DTMFW兩路，、fH信號輸出。該兩路信號經(jīng)譯碼、鎖存、緩沖，恢復(fù)成對 應(yīng)于16

24、種DTMF言號音對的4比特二進(jìn)制碼（D1D4）。D1D2D3D4圖3-1 典型DTMFg收器原理框圖N +"7bVREFoscToscovss1 VCC3 1O415514613712811910vdD-1 1ECOCIDDO4DO3DO?1ST圖3-2MT8870芯片管腳排列在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)電路中，DTM根收器采用的是MT8870芯片。圖3-2為管腳排列 圖。1 .電路的基本特性(1)提供DTMF信號分離濾波和譯碼功能，輸出相應(yīng)16種DTMF1率組合的4位并行二進(jìn)制碼。(2)可外接3.5795MHz晶體，與內(nèi)含振蕩器產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率信號。(3)具有抑制撥號音和模擬信號輸入增益可調(diào)的能力。(

25、4)二進(jìn)制碼為三態(tài)輸出。(4)提供基準(zhǔn)電壓(VDD2)輸出。(5)電源+5V(6)功耗15mw(7)工藝CMOS(8)封裝18引線雙列直插2 .管腳簡要說明IN+ , IN-運(yùn)放同、反相輸入端，模擬信號或DTMF言號從此端輸入。FB運(yùn)放輸出端，外接反饋電阻可調(diào)節(jié)輸入放大器的增益。VREF基準(zhǔn)電壓輸出。IC內(nèi)部連接端，應(yīng)接地。OSC, OSC振蕩器輸入、輸出端，兩端外接 3.5795MHz晶體。EN數(shù)據(jù)輸出允許端，若為高電平輸入，即允許D01D04輸出，若為低電平輸入，則禁止 D01D04輸出。D01D04 數(shù)據(jù)輸出，它是相應(yīng)于16種DTMF言號(高，低單音組合)的4位二進(jìn)制并行碼，為三態(tài)緩沖輸

26、出。CIGT控制輸入，若此輸入電壓高于門限值VTSt,則電路將接收DTMFWL音對，并鎖存相應(yīng)碼字于輸出，若輸入電壓低于VTSt,則電路不接收新的單音對。EC0初始控制輸出，若電路檢測出一可識別的單音對，則此端即變?yōu)楦唠娖?，若無輸入信號或連續(xù)失真，則EQ返回低電平。CID延遲控制輸出，當(dāng)一有效單音對被接收，CI超過VTSt,輸出鎖存器被更新，則CID為高電平，若 CI低于VTSt,則CID返至低 電平。Vdd接正電源，通常接+5V。Vss接負(fù)電源，通常接地。3 .電路的基本工作原理它完成典型DTM虛收器的主要功能： 輸入信號的高，低頻組帶通濾波、 限幅、 頻率檢測與確認(rèn)、譯碼、鎖存與緩沖輸出及

27、振蕩，監(jiān)測等，具體說來，就是DTMF信號從芯片的輸入端輸入，經(jīng)過輸入運(yùn)放和撥號音抑制濾波器進(jìn)行濾波后，分兩 路分別進(jìn)入高，低頻組濾波器以分離檢測出高、低頻組信號。如果高，低頻組信號同時(shí)被檢測出來，便在EC0輸出高電平作為有效檢測 DTMF信號的標(biāo)志；如果 DTMF言號消失，則 EC0即返至低電平，與此同時(shí)，EC0通過外接R向C充電，得到CI, GT,若經(jīng)tGTP延時(shí)后，CI、GT電壓高于門限值 VTst時(shí)，產(chǎn)生內(nèi)部標(biāo)志，這樣，該 電路在出現(xiàn)EC0標(biāo)志時(shí)，將證實(shí)后的兩單音送往譯碼器，變成4比特碼字并送到輸出鎖存器，而 CI標(biāo)志出現(xiàn)時(shí)，則該碼字送到三態(tài)輸出端D01D04,另外，CI信號經(jīng)形成和延時(shí)

28、，從 CID端輸出，提供一選通脈沖，表明該碼字已被接收和輸 出已被更新，如若積分電壓降到門限VTst以下，使CID也回到低電平。MT8870的譯碼表見3-1所示，圖3-3為雙音多頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電原理框圖。其 中，數(shù)據(jù)輸出允許端 EN測量點(diǎn)為EN表3-1 MT8870 譯碼表f l (Hz)f h(Hz)NO.ENDmD03D02D0169712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH85213368HHLLL85214779HHLLH94113360HHLHL941

29、1209*HHLHH9411477#HHHLL6971633AHHHLH7701633BHHHHL8521633CHHHHH9411633DHLLLLLZZZZ需要指出，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用一片MT8870芯片對兩路用戶電路進(jìn)行號碼檢測接入（資源共享方式），為了不影響電路的正常工作，則由模擬開關(guān)來接通或斷開 DTMF信號，模擬開關(guān)的第二個(gè)作用是它對非撥號狀態(tài)下的話音信號進(jìn)行隔離，阻止話音信號進(jìn)入MT8870芯片，防止誤動(dòng)作的發(fā)生。在實(shí)際應(yīng)用中，一片MT8870可以至多接入檢測16路用戶電路的 DTMF信號，此時(shí)，采取排隊(duì)等待方式進(jìn)行工作。圖3-3雙音多頻實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電原理框當(dāng)然，在具體設(shè)計(jì)這方面的電路

30、時(shí)，可要全面考慮電路的設(shè)計(jì)，使之能正常工作 而不出現(xiàn)漏檢測現(xiàn)象。至 記 發(fā) 器 單 元四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明1 .用示波器觀察并測量發(fā)送 DTMF言號的波形。2 .用示波器觀察 DTMFg收器譯碼數(shù)據(jù)輸出允許端 EN的測量點(diǎn)，撥號時(shí)注意其 相應(yīng)允許端的電平變化。3 .測量點(diǎn)說明：TP13: DTMFg收器譯碼數(shù)據(jù)輸出允許端 EN的信號，高電平有效；TP05挪孔：A路電話雙音多頻信號輸出；TP09挪孔：B路電話雙音多頻信號輸出。五、實(shí)驗(yàn)步驟1 .打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的總電源開關(guān)，程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊）；2 .將示波器一通道放在 1VT連接挪孔上，即測量發(fā)送的 DTMF信號的波形；另 一通道放在

31、EN上，即測量DTMFX攵器譯碼數(shù)據(jù)輸出允許端 EN的信號波形（注意需選擇DC直流檔和2V檔；只有正常摘機(jī)撥號時(shí)，MT8870才工作）；3 .將電話A用戶摘機(jī)，聽到撥號音后開始撥打?qū)Ψ教柎a，即按 49鍵，撥號時(shí) 注意EN波形的電平變化（即通知系統(tǒng)中的記發(fā)器模塊接收DTMF系統(tǒng)輸出的譯碼數(shù)據(jù)）；4 .此時(shí)，電話B端的振鈴指示燈開始閃爍，B路摘機(jī)；5 .撥電話A上的任意鍵，此時(shí)注意觀察1VT連接挪孔的波形，即電話 A發(fā)送的DTMF言號的波形（此時(shí) EN的波形應(yīng)始終為低電平）；6 .長按電話 A的“1”鍵不放，調(diào)整好示波器，觀察1VT連接挪孔的波形，即兩個(gè)不同頻率的正弦波的疊加波形（具體參數(shù)可見表3

32、-1 MT8870譯碼表）；六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1 .分析并敘述電話號碼雙音多頻信號頻率組成和工作原理。2 .了解DTMF接收器的工作原理，畫出其原理框圖，簡要敘述工作過程。實(shí)驗(yàn)4呼叫處理與線路信號的傳輸過程實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .熟悉一次正常呼叫的傳送信號流程;2 . 了解信號在交換過程中的傳輸特性。.、實(shí)驗(yàn)儀器1 .程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊），位號：EFHI2 . 20M雙蹤示波器1臺(tái)三、信號工作流程圖5-2是一次正常呼叫狀態(tài)分析圖。圖5-1為一次正常呼叫傳送信號流程圖,用戶線7 用戶線主叫用戶*被叫用戶口撥號音信號號碼信號->回鈴音信號振鈴信號-應(yīng)答信號.話音信號. 忙音信號掛機(jī)（

33、先掛方）_掛機(jī)信號.>（用戶線信號）摘機(jī)呼叫信號圖5-1一次正常呼叫傳送信號的流程圖轉(zhuǎn)收號狀態(tài)轉(zhuǎn)空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)聽忙音狀態(tài)轉(zhuǎn)通話狀態(tài)轉(zhuǎn)空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)聽忙音狀態(tài)主叫空閑狀態(tài)鎖定狀態(tài)圖5-2 一次正常呼叫狀態(tài)分析圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及說明1 .根據(jù)一次正常呼叫的傳送信號流程，測量線路有關(guān)測量點(diǎn)波形。2 . 了解在交換過程中各種信號流程。3 .測量點(diǎn)說明：1VT:電話A發(fā)送的話音信號；DETA電話A摘掛機(jī)檢測信號；EN DTM莪收器譯碼數(shù)據(jù)輸出允許端EN的信號，高電平有效；五、實(shí)驗(yàn)步驟1 .打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)的總電源開關(guān)，程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K（包含四個(gè)子模塊）；2 .電話A摘機(jī)，此時(shí)主叫摘機(jī)信號（DETA通知記發(fā)器單

34、元做好呼叫通話的一切準(zhǔn)備，用戶接口電路給電話A送上-12V直流電平，同時(shí)，記發(fā)器單元給電話A送上撥號音信號（1VR ;3 .電話A撥號49,號碼信號（1VT）傳送到DTM虛收器進(jìn)行譯碼，撥號允許信 號電平從低到高跳變（EN）,同時(shí)在撥第一個(gè)號碼時(shí)就通知記發(fā)器單元停止送撥號 音信令信號；4 .電話A撥號完畢并且被叫用戶空閑， 記發(fā)器單元給電話 A送回鈴音信號（1VR）, 同時(shí)給被呼叫方 B振鈴信號；7 .被叫方電話 B摘機(jī)，應(yīng)答摘機(jī)信號（DETB通知記發(fā)器單元。此時(shí)，電話 A 的回鈴音和電話 B的振鈴信號結(jié)束，通信進(jìn)行；8 .被叫方電話B掛機(jī)，通信結(jié)束。掛機(jī)信號（DETB通知記發(fā)器單元拆線，電

35、話B空閑，同時(shí)給呼叫方電話 A送忙音信號（1VR）;9 .電話A掛機(jī)，掛機(jī)信號（DETA通知中央處理單元，電話 A現(xiàn)在空閑；六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 .畫出一次完整的電話呼叫、接續(xù)的程序流程圖（包括各種突發(fā)情況）。2 .根據(jù)測試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)象。分析理想的結(jié)果與實(shí)際測量的是否一致。3 .寫出本次實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)，并提出對本次實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見。實(shí)驗(yàn)5時(shí)分交換(MT8980 )實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .掌握程控時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)的基本原理；2 . 了解MT8980芯片的工作原理和使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1 .程控交換實(shí)驗(yàn)?zāi)K(包含四個(gè)子模塊)，位號：EFHI2 . 20M雙蹤示波器1臺(tái)三、電路原理(一)MT8980芯片簡介

36、該器彳是8線X 32信道數(shù)字交換電路。它內(nèi)部包含串-并變換器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、幀計(jì)數(shù)器、控制接口電路、接續(xù)存儲(chǔ)器、控制寄存器、輸出復(fù)用電路及并串變換器等功能單元。輸入和輸出均連接8條PCM®群(30/32路)數(shù)據(jù)線，在控制信號作用下，可實(shí)現(xiàn)240/256路數(shù)字話音或數(shù)據(jù)的無阻塞數(shù)字交換。它是目前集成度較高的新型數(shù)字交換電路，可用于中、小型程控用戶數(shù)字交換機(jī)。電路的 基本特性為：(1)輸入信通容量為 8線X 32路。輸出信道容量為 8線X 32路。(2)信道數(shù)據(jù)率64kb/s。提供256路無阻塞數(shù)字交換。具有微處理器控制接 口。(3)電源+5V(4)功耗 30mW(5)工藝 CMOS(6)

37、封裝40引線雙列直插1 .引出端符號說明DTA數(shù)據(jù)應(yīng)答信號輸出FS幀同步脈沖輸入VSS負(fù)電源(地)CP時(shí)鐘輸入VDD正電源DS數(shù)據(jù)選通ODE輸出驅(qū)動(dòng)允許R/ W讀/寫控制信號CBO控制總線輸出CS片選信號A0 A5地址輸入D0D7控制數(shù)據(jù)輸入/輸出STI0 STI7串行PC喇流輸入STOk STO7串行PC喇流輸出2 .引出端功能說明一一CP :時(shí)鐘輸入，頻率為 4. 096MH4串行碼流由此時(shí)鐘的下降沿定位。FS :幀同步脈沖輸入，它作為 2. 048Mbs碼流的同步信號，低電平使內(nèi)部計(jì)數(shù)器在CPF次負(fù)跳變時(shí)復(fù)位。CS :片選信號輸入，低電平有效。DS :微處理器接口時(shí)數(shù)據(jù)輸入選通信號，高電

38、平有效。VDD :正電源。VSS :負(fù)電源，通常為地。R/W:微處理器接口時(shí)讀、寫控制信號，若輸入高電平，為讀出；若輸入 低電平， 則為寫入。DTA :數(shù)據(jù)應(yīng)答信號輸出（開漏輸出），它為微處理器接口時(shí)數(shù)據(jù)證實(shí)信號，若此端下拉至低電平，電路處理完數(shù)據(jù)，通常 DTA經(jīng)909Q（W/ 4）接+5V。ODE:輸出驅(qū)動(dòng)允許。若該輸入保持高電平，則STO0- STO7輸出驅(qū)動(dòng)器正常工作；若為低電平，則STO0- STO7呈高阻。但是如果利用軟件控制方式，即使ODE為高電平，也可以置 STOU STO7進(jìn)入高阻態(tài)。CBO :控制總線輸出。每幀由 256比特組成，每碼元為接續(xù)存儲(chǔ)器高位256個(gè)存儲(chǔ)單元第1位的

39、值。第0碼流相應(yīng)的碼元先輸出。A0A5 :微處理器接口時(shí)地址信號輸入。D0D7 :微處理器接口時(shí)雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出（三態(tài)）。STI0STI7 : 8路串行車入的 PCM基群（32信道）碼流，速率為2. 048Mb s。STOUST07 : 8路三態(tài)串行輸出的 PCM®群碼流，速率為 2. 048Mbs。3 .電路的基本原理電路由串-并變換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、幀計(jì)數(shù)器、控制寄存器、控制接口單元、 接續(xù)存儲(chǔ)器、輸出復(fù)用器與并-串變換器等部分構(gòu)成。串行PCM據(jù)流以2. 048Mbs速率（共32個(gè)64kb/s, 8比特?cái)?shù)字時(shí)隙）分八路由STI。STI7輸入，經(jīng)串-并變換，根據(jù)碼流號和信道（時(shí)隙）

40、號依次存入256X8比特 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元內(nèi)?？刂萍拇嫫魍ㄟ^控制接口，接受來自微處理器的指令， 并將此指令寫到接續(xù)存儲(chǔ)器。這樣，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中各信道的數(shù)據(jù)按照接續(xù)存儲(chǔ)器 的內(nèi)容（即接續(xù)命令），以某種順序從中讀出，再經(jīng)復(fù)用、緩存、并-串變換，變?yōu)闀r(shí)隙交換后的八路 2. 048Mbs串行碼流，從而達(dá)到數(shù)字交換的目的。如果不再對控制寄存器發(fā)出命令，則電路內(nèi)部維持現(xiàn)有狀態(tài)，剛才交換過的 兩時(shí)隙將一直處于交換過程，直到接受新命令為止。接續(xù)存儲(chǔ)器的容量為 256X 11位，分為高3位和低8位兩部分，前者決定本 輸出時(shí)隙的狀態(tài)；后者決定本輸出時(shí)隙所對應(yīng)的輸入時(shí)隙。另外，由于輸出多路 開關(guān)的作用，電路還可以

41、工作于消息模式（MessageMode）,以使接續(xù)存儲(chǔ)器低 8位的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)直接輸出到相應(yīng)時(shí)隙中去。電路內(nèi)部的全部動(dòng)作均由微處理器通過控制接口控制，可以讀取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 控制寄存器和接續(xù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容，并可向控制寄存器和接續(xù)存儲(chǔ)器寫入指令。此 外，還可置電路于分離方式，即微處理器的所有讀操作均讀自于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所 有寫操作均寫至接續(xù)存儲(chǔ)器的低8位。微處理器對電路的控制主要體現(xiàn)在對內(nèi)部存儲(chǔ)器的讀寫操作，控制格式為：（1）地址線（A5A。）若A5=0,選擇控制寄存器，所有操作均針對控制寄存器。若A5=1,則由A4A。選擇時(shí)隙號，以保證對各時(shí)隙進(jìn)行控制，如下面尋址表 所示。尋址表AAAAA1Ao地址

42、（十六進(jìn)制）尋址位置0XXXXX001F控制寄存器1oooo020信道01oooo121信道11111113F信道31（2）控制寄存器格式:程控交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書模式不存儲(chǔ)器 碼流選擇位用選擇位地址位76543210其中：b7 ：分離方式選擇位。當(dāng) b7= 1時(shí)，無論b3、b4是什么狀態(tài)，所有讀操作均 讀自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；所有寫操作均寫至接續(xù)存儲(chǔ)器低8位。b6 :輸出方式選擇位。當(dāng) b6=1, ODE= 1時(shí)，為消息方式；當(dāng) b6=0,為交換 方式。b5 :不用。b4、b3 :存儲(chǔ)器選擇位。00 :測試芯片時(shí)用，通常不能設(shè)成此狀態(tài)。01 :選擇數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。10 :選擇接續(xù)存儲(chǔ)器低 8位。11 :選

43、擇接續(xù)存儲(chǔ)器高 8位。b 2b0 :碼流地址位，決定所選下一操作的輸入碼流或輸出碼流號。(3)接續(xù)存儲(chǔ)器高3位格式：不各信道用控制位76543210其中：b7b3 :不用。若讀操作時(shí)，均置為 0。b2 :當(dāng)b2=1時(shí)，工作于消息方式，接續(xù)存儲(chǔ)器低 8位內(nèi)容被作為數(shù)據(jù) 送至輸出碼流中；當(dāng)b2 = 0時(shí)，工作于交換方式，即接續(xù)存儲(chǔ)器低 8位的內(nèi)容作為 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址，將輸入信道數(shù)據(jù)讀到交換所要求的輸出碼流的相應(yīng)時(shí)隙中。b1 :外部控制位。其內(nèi)容將在下幀從CBO端輸出。b0 :輸出允許位。當(dāng) ODE= 1時(shí)，且控制寄存器 b6=0,若此位為1,則數(shù)據(jù) 輸出到相應(yīng)碼流和時(shí)隙中；若為 0,則輸出時(shí)隙呈

44、高阻。(4)接續(xù)存儲(chǔ)器低8位格式碼流地址位信道地址位765433210程控交換技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書26其中：b7b5 :碼流地址位。這3位的二進(jìn)制數(shù)確定輸入碼流號，如若b7b6b5= 100,則接續(xù)存儲(chǔ)器選中 STI4存入的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址。b4bo :信道地址位。這 5位確定b7b5所選中碼流的信道（時(shí)隙）號。但若 接續(xù)存儲(chǔ)器高3位的b2 = 1時(shí)，便轉(zhuǎn)入消息方式，b7b0的內(nèi)容會(huì)被直接送至相應(yīng) 輸出碼流中。（二）時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)原理本節(jié)時(shí)分交換是采用 MT8980來實(shí)現(xiàn)的。由圖6-1可知，該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是由 4路 數(shù)字電話用戶電路、時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)、交換控制電路、液晶顯示和供電系統(tǒng)電路等組成，構(gòu)成一個(gè)程控?cái)?shù)字交換機(jī)。圖6-1實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方框圖電話B數(shù)字電話用戶電路包括模擬電話接口電話和PCM編譯碼電路，前面實(shí)驗(yàn)都已作詳細(xì)介紹。時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)采用一片8線X 32信道數(shù)字交換專用芯片（它內(nèi)部包含串-并變換器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、幀計(jì)數(shù)器、控制接口電路、接續(xù)存儲(chǔ)器、控制寄存器、輸出復(fù)用電路及并-串變換器等功能單元。輸入和輸出均連接8條PCM基群3