1、數(shù)字程控交換實驗指導(dǎo)書編譯碼編譯碼編譯碼編譯碼時分中繼交換網(wǎng)絡(luò)模塊接口電話用戶接口電路電話用戶接口電路電話用戶接口電路電話用戶接口電路電話電話電話電話記發(fā)器單元交換控制器中央處理器液晶、鍵盤雙音多頻檢測雙音多頻檢測計算機(jī)接口存儲器電話、撥號（共享）電話、撥號（共享）時序與控制器電路用戶摘掛機(jī)交換狀態(tài)指示圖 交換系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)方框圖1數(shù)字程控交換實驗指導(dǎo)書程控交換狀態(tài)設(shè)置電路的組成及工作過程記發(fā)器和信令處理器（U101）用來輸出掃描信號到薄膜開關(guān)輸入電路中去，以接收用戶的輸入命令，同時將當(dāng)前工作狀態(tài)以漢字或字符方式輸出到液晶屏電路中。記發(fā)器和信令處理器（U101）通過USB接口與PC機(jī)進(jìn)行通信，

2、用于控制下載學(xué)生的開發(fā)程序。圖1-1是記發(fā)器和信令處理器的方框圖。CPLD可編程器件USB接口電路液晶顯示電路（J101）記發(fā)器和信令處理器（U101）交換控制U103薄膜開關(guān)輸入電路（J102）圖1-1 記發(fā)器和信令處理器的方框圖記發(fā)器和信令處理器（U101）同時也完成交換命令的轉(zhuǎn)接任務(wù)，一方面將主、被叫號碼等接續(xù)信息，在液晶屏上顯示出來；另一方面將主被叫號碼譯成接續(xù)命令送往交換控制器U103。本實驗系統(tǒng)有多種交換方式：人工話務(wù)交換、空分交換、數(shù)字時分交換和與電信網(wǎng)絡(luò)通信的市話接口等。數(shù)字時分交換又有三種不同的實現(xiàn)手段：1.時分交換專用芯片實現(xiàn)-時分MT8980；2.數(shù)字可編程邏輯技術(shù)實現(xiàn)-

3、時分CPLD；3.數(shù)字信號處理技術(shù)實現(xiàn)-時分DSP。不同的交換方式和實現(xiàn)手段是通過液晶控制選擇切換的。它們的方框圖如圖1-2所示。電話D或市話電話C電話B電話A用戶電路用戶電路用戶電路用戶電路人工交換空分交換MT8816時分交換MT8980時分交換DSP時分交換CPLD時分中繼系統(tǒng)實驗電話會議圖1-2 實驗系統(tǒng)交換方式方框圖在實驗箱加電后，液晶屏上顯示“歡迎使用程控交換實驗”。鍵盤輸入電路采用6個按鍵的薄膜開關(guān)，具體介紹如下。RESET（復(fù)位） 將中央處理器進(jìn)行復(fù)位操作。按鍵時,液晶背景燈及交換方式指示燈等閃動一下。START（開始） 進(jìn)入實驗中信息交換方式的選擇界面。按下時，即進(jìn)入了主菜單。

4、UP（上移） 對菜單中的項目進(jìn)行選擇。按下時，可移動液晶的指示小箭頭。DOWN（下移） 作用同上UP鍵，但移動方向相反。RETURN（返回）返回上一級菜單。ENTER（確認(rèn)） 對選中的項目進(jìn)行確認(rèn)，進(jìn)入相應(yīng)的選擇。交換方式設(shè)置的具體操作如下:按一下薄膜開關(guān)上“開始”鍵，進(jìn)入主菜單狀態(tài)，顯示：1.人工交換2.空分MT88163.時分MT89804.時分DSP5.時分CPLD6.時分中繼7.系統(tǒng)實驗*8.電話會議 圖1-3 液晶主菜單項目顯示內(nèi)容按“上”鍵或“下”鍵，移動指示箭頭，如箭頭指向“2.空分MT8816”。 按“確認(rèn)”鍵，進(jìn)入對應(yīng)的下一級菜單。液晶顯示器顯示的各級菜單如圖1-4所示。注：

5、1XX、YY分別代表主叫用戶1，2、被叫用戶1，2的電話號碼。2話路1、話路2代表電話A用戶、電話B用戶，其電話號碼的時隙分配的默認(rèn)值為04、08。3話路3、話路4代表電話C路用戶、電話D用戶，其電話號碼的時隙分配的默認(rèn)值為16、24。液晶顯示器（LCD）是一種極低功耗顯示器，其應(yīng)用特別廣泛。在實驗平臺中，LCD用來顯示操作程序、工作菜單，引導(dǎo)實驗按部就班地進(jìn)行。 歡迎使用通信綜合實驗平臺 復(fù) 位空分MT8816主叫1：XX 2：XX被叫1：YY 2：YY00:00（通話時間）時隙分配話路1. 04 話路2. 08話路3. 16 話路4. 24開 始主菜單子菜單1.人工交換2.空分MT8816

6、3.時分MT89804.時分DSP圖1-4 液晶顯示器的菜單注意：按動薄膜開關(guān)上的按鍵時，請勿莽力操作，以便延長薄膜開關(guān)的使用壽命。實驗一 用戶接口電路實驗 一、實驗?zāi)康?全面了解用戶線接口電路功能（BORST）的作用及其實現(xiàn)方法；2通過對用戶模塊電路PBL 387 10電路的學(xué)習(xí)與實驗，進(jìn)一步加深對BORST功能的理解。 二、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 CircuitSLIC）。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

7、擬用戶線接口電路在實現(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。在實際中，基于實現(xiàn)和應(yīng)用上的考慮，通常將BORSHCT功能中過壓保護(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現(xiàn)的，饋電電壓一般是-60V，用戶的饋電電流一般是20mA30mA，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

8、，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）等七項基本功能。圖2-1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七種功能，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-48伏或-24伏，環(huán)路電流不小于18m A.（2）過壓保護(hù)（OOvervoltage protection）防止過壓過流沖擊和損壞電路、設(shè)備。（3）振鈴控制（RRinging Control）向用戶話機(jī)饋送鈴流，通常為25Hz/90Vrms

9、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PCM編碼器（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。本功能將在實驗6中詳細(xì)介紹。 （6）混合（HHyhird）完成二線與四線的轉(zhuǎn)換功能，即實現(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現(xiàn)，現(xiàn)在改為集成電路，因此

10、稱為“混合電路”。 本功能將在實驗8中詳細(xì)介紹。（7）測試（TTest）對用戶電路進(jìn)行測試。鈴流發(fā)生器饋電電源模擬用戶線過壓保護(hù)電路測試開關(guān)振鈴繼電器饋電電路混合電路編碼器解碼器低通平衡網(wǎng)絡(luò)低通發(fā)送碼流接收碼流(編碼信號)ab測試總線用戶線狀態(tài)信號振鈴控制信號 PBL 387 10 TP3057 圖2-1 模擬用戶線接口功能框圖（二）用戶電路組成原理在本實驗系統(tǒng)中，用戶線接口電路選用的是PBL 387 10集成電路。PBL 387 10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)

11、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)動輸出。PBL 387 10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 387 10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 6音頻或脈沖撥號檢測 7振鈴繼電器驅(qū)動輸出 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

12、內(nèi)部電源穩(wěn)壓電路輸入控制譯碼二/四線接口摘機(jī)檢測饋電與平衡電路話音通道傳輸振鈴控制/電話接口 圖2-2 PBL 387 10內(nèi)部電路方框圖圖2-2是PBL 387 10內(nèi)部電路方框圖。圖2-3是用戶線接口電路電原理圖。圖2-3中，1VT為電話接口電路發(fā)話端的銅鉚孔接口，1VR為電話接口收話端的銅鉚孔接口。在電話收話端，從1VR過來的語音信號、撥號音（Dial Signal）、 忙音（Busy Signal）和回鈴音（Echo Signal）等信號在電子開關(guān)U306（CD4066）的控制下分時接通。電子開關(guān)控制信號分別為SELA0、SELA1、SELA2和SELA3，高電平時對應(yīng)的信號接通，低電

13、平時對應(yīng)的信號斷開。圖2-3用戶線接口電路電原理圖 1向用戶話機(jī)供電，PBL 387 10可對用戶話機(jī)提供恒流饋電，饋電電流由VBAT以及VDD供給。當(dāng)環(huán)路電阻為2K時，饋電電流為18 mA。具體如下： A 供電電源VBAT采用-48V； B 在靜態(tài)情況下（不振鈴、不呼叫），-48V電源通過繼電器靜合接點(diǎn)至話機(jī)； C 在振鈴時，-48V電源通過振鈴支路經(jīng)繼電器動合接點(diǎn)至話機(jī)； D 用戶掛機(jī)時，話機(jī)叉簧下壓，饋電回路斷開，回路無電流流過； E 用戶摘機(jī)后，話機(jī)叉簧上升，接通饋電回路（在振鈴時接通振鈴支路）。2PBL 387 10內(nèi)部具有過壓保護(hù)的功能，可以抵抗保護(hù)TIP­­R

14、ING端口間的瞬時高壓，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。3振鈴電路可由外部的振鈴繼電器和用戶電路內(nèi)部的繼電器驅(qū)動電路以及鈴流電源向用戶饋送鈴流：當(dāng)繼電器控制端 (RC端) 輸入高電平，繼電器驅(qū)動輸出端 (RD端) 輸出高電平，繼電器接通，此時鈴流源通過與振鈴繼電器連接的15端 (RV端) 經(jīng)TIP­­RING端口向被叫用戶饋送鈴流。當(dāng)控制端 (RC端) 輸入低電平或被叫用戶摘機(jī)都可截除鈴流。用戶電路內(nèi)部提供一振鈴繼電器感應(yīng)電壓抑制箝位二極管。4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 用戶掛機(jī)時，用戶狀態(tài)檢測輸出端輸出高電平，以

15、向CPU中央集中控制系統(tǒng)表示用戶“閑”； B 用戶摘機(jī)時，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“忙”； C 用戶若撥電話號碼為脈沖撥號方式時，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，送出低電平，回路接通時送出高電平（注：本實驗系統(tǒng)不選用脈沖撥號方式，只采用DTMF雙音多頻撥號方式）；5在TIP­­RING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 387 10可以進(jìn)行TIP­­RING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

16、。6PBL 387 10可以提供用戶線短路保護(hù)：TIP線與RING線間，TIP線與地間，RING線與地間的長時間的短路對器件都不會損壞。7PBL 387 10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 387 10用戶電路的內(nèi)部調(diào)整，也可通過外部電路調(diào)整8PBL 387 10的四線端口可供語音信號編譯碼器或交換矩陣使用。三、實驗內(nèi)容1.查找芯片PBL 387 10的詳細(xì)資料，了解其主要性能和特點(diǎn)。2.熟悉用PBL 387 10組成的用戶線接口電路。四、實驗步驟1打開實驗箱右側(cè)的總電源開關(guān)，電源輸入電路加電，電源指示燈（左上角的LED發(fā)光二極管）亮；2電話A的J301接上

17、電話單機(jī)；3. 用示波器分別觀測TP301、TP302、TP306在摘掛機(jī)時的工作電平變化，具體如下：TP301、 TP302：電話A用戶的二線模擬線上測試點(diǎn)。TP301接入PBL38710芯片的TIPX端；TP302接入PBL38710芯片RINGX端；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測試點(diǎn)，探頭接另外一個測試點(diǎn)。此時，雙蹤示波器的另一個測試探頭地線夾子不可接其它地線測試點(diǎn)（GND），因為示波器兩探頭的地線是連通在一起的；TP306：電話用戶模塊用戶摘掛機(jī)工作狀態(tài)測量點(diǎn)。用戶電話摘機(jī)時，輸出低電平；用戶掛機(jī)時，輸出高電平。五、實驗報告要求 1 畫出本次實驗的電路方框

18、圖，敘述其工作過程。2 根據(jù)實驗概括敘述用戶接口電路的主要功能。3. 認(rèn)真畫出實驗過程各測量點(diǎn)波形。實驗二 多種信號音及鈴流發(fā)生器實驗一、實驗?zāi)康?了解常用的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。二、電路工作過程在用戶話機(jī)與交換機(jī)之間的用戶線上，要沿兩個方向傳遞語言信息。但是，為了實現(xiàn)一次通話，還必須沿兩個方向傳送所需的控制信號。比如，當(dāng)用戶想要通話時，必須首先向程控機(jī)提供一個信號，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，也必須向電信局交換機(jī)提供一個信號，以釋放通話期間所使

19、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

20、的0.7秒斷續(xù)的500Hz信號。B振鈴信號（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。在本實驗系統(tǒng)中，CPLD可編程器件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3-1所示。 EPM240在系統(tǒng)編程時，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)計修改更加方便，邏輯功能更加靈活，編程更加快捷。通過對CPLD器件EMP 240進(jìn)行編程，產(chǎn)生程控交換所需各種用戶

21、信令信號的輸出，加電即運(yùn)行。 CPLD可編程器件輸出的信令及控制信號（請參見圖2-3 用戶線接口電路電原理圖）1用戶信令選擇控制信號,如SELA0-3, SELB0-3, SELC0-3 ,SELD0-3。2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)〝嗫刂菩盘朇A,CB,CC,CD7. 其它工作時鐘及片選信號摘掛機(jī)控制記發(fā)器與信令處理器（U101）接口PCM定時主處理器與交換控制器（U103）接口時分交換模塊（U202）控制與定時信號音產(chǎn)生話音、信號音切換控制圖3-1 CPL

22、D可編程器件內(nèi)部框圖關(guān)于信令信號的波形可見圖3-2波形示意圖： 回鈴音：由U01 EPM 240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TP08。測量時注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。 忙音： 由U01 EPM240可編程器件產(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TP09，測量時注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。撥號音：由U01 EPM 240可編程器件產(chǎn)生，頻率為500Hz，幅度在1V左右。測量點(diǎn)為TP10，測量時注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。鈴流音：由U01芯片EPM 240可編程器件產(chǎn)生的25Hz方波

23、經(jīng)RC積分電路后形成，它的測量點(diǎn)為TP11，測量時注意示波器的掃描周期的調(diào)節(jié)。鈴流信號送入PBL 387 10后，需要通過功率提升，向用戶話機(jī)送出鈴流，完成振鈴。各電話用戶的振鈴?fù)〝嗫刂菩盘柗謩e為CA、CB、CC、CD,在TP307可以測出CA，其他幾個點(diǎn)和CA一樣，省略了測量點(diǎn)。 00.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35st忙音0t鈴流信號TP081s2s3s4s5s6s8s9s10s11s7st回鈴音TP09TP110tTP10撥號音0圖3-2 各測量點(diǎn)波形圖示意圖三、實驗內(nèi)容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。

24、四、實驗步驟1打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān)，電源指示燈亮，系統(tǒng)工作，薄膜開關(guān)選擇“人工交換”, 具體設(shè)置說明請參見附錄；2調(diào)整好示波器狀態(tài)，先分別測量TP08、 TP09、TP10及TP11各測量點(diǎn)的波形，了解各點(diǎn)波形的特征；3下面我們將把上列CPLD產(chǎn)生的各信令信號波形與電話呼叫時具體信號音進(jìn)行對比實驗，讓學(xué)生對這些信號特征有個感性的認(rèn)識；電話A、電話B分別接上電話單機(jī)。4摘下電話A，聽電話聽筒中傳出的聲音，即撥號音，對照測量TP303點(diǎn)波形（此時情況同TP10），記錄并畫出波形的示意圖；5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TP303點(diǎn)波形（此時情況同TP08

25、），記錄并畫出波形的示意圖；6此時，電話B振鈴響，此信號是由TP11的信號送到電話接口電路后經(jīng)功率提升，在中央控制單元的控制下，鈴流信號驅(qū)動電話B振鈴（振鈴信號功率較大，不要求測量）。 7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，此時聽電話A聽筒中傳出的聲音，即忙音，對照測量TP303點(diǎn)波形（此時情況同TP09），記錄并畫出波形的示意圖；8更換電話B進(jìn)行實驗，實驗步驟與上同，對應(yīng)的測試點(diǎn)為TP403。注意：TP303測試點(diǎn)上信號會因電話呼叫接續(xù)情況不同而不同。電話B、C、D對應(yīng)的測試點(diǎn)分別為：TP403、TP503、TP604。五、實驗注意事項1此項實驗必須要由兩人合作完成

26、。2此時只有信令的自動交換而沒有信息的交換，所以實際上是不能通話的。3. TP08、TP09、TP10、TP11所測波形，只是CPLD直接產(chǎn)生的或者經(jīng)過積分的波形，不受電話呼叫接續(xù)的控制。六、實驗報告要求1認(rèn)真畫出實驗過程各測量點(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。17實驗三 雙音多頻DTMF接收實驗一、實驗?zāi)康?觀測電話機(jī)發(fā)送的DTMF信號波形；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、實驗電路工作過程DTMF接收器包括DTMF分組濾波器和DTMF譯碼器，其基本原理如圖4-1所示。DTMF接收器先經(jīng)高、低群帶

27、通濾器進(jìn)行fL / fH區(qū)分，然后過零檢測、比較，得到相應(yīng)于DTMF的兩路fL、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種DTMF信號音對的4比特二進(jìn)制碼（D1D4）。輸入電路高頻組帶通濾波器過零檢測器碼變換鎖存與緩沖過零檢測器低頻組帶通濾波器信號輸入D1D2D3D4VDD18圖4-1 典型DTMF接收器原理框圖圖4-2MT8870芯片管腳排列在本實驗系統(tǒng)電路中，DTMF接收器采用的是MT8870芯片。圖4-2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DTMF頻率組合的4位并行二進(jìn)制碼。（2）可外接3.5795MHz晶體，與內(nèi)含振

28、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。（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信號從此端輸入。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。OSC1，OSC0 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D01 D04輸出。D01D04 數(shù)據(jù)輸

29、出，它是相應(yīng)于16種DTMF信號（高，低單音組合）的4位 二進(jìn)制并行碼，為三態(tài)緩沖輸出。CIGT 控制輸入，若此輸入電壓高于門限值VTSt，則電路將接收DTMF單 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?電平，若無輸入信號或連續(xù)失真，則EC0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DTMF接

30、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信號消失，則EC0即返至低電平，與此同時，EC0通過外接R向C充電，得到CI、GT。若經(jīng)tGTP延時后,CI、GT電壓高于門限值VTst時，產(chǎn)生內(nèi)部標(biāo)志，這樣，該電路在出現(xiàn)EC0標(biāo)志時，將證實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

31、標(biāo)志出現(xiàn)時，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，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4-1所示，圖4-3為雙音多頻實驗系統(tǒng)的電原理框圖。其中，數(shù)據(jù)輸出允許端EN測量點(diǎn)為TP308,為電話A、B共用。表4-1MT8870譯碼表fL（Hz）fH(Hz)NO.END04D03D02D0169712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH

32、85213368HHLLL85214779HHLLH94113360HHLHL9411209*HHLHH9411477#HHHLL6971633AHHHLH7701633BHHHHL8521633CHHHHH9411633DHLLLLLZZZZ需要指出，本實驗系統(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，防止誤動作的發(fā)生。在實際應(yīng)用中，一片MT8870可以最多接入檢測16路用戶電路的DTMF信號，此時，采取排隊

33、等待方式進(jìn)行工作。當(dāng)然，在具體設(shè)計這方面的電路時，可要全面考慮電路的設(shè)計，使之能正常工作而不出現(xiàn)漏檢測現(xiàn)象。來自第一路的DTMF信號輸入DTMF電路8870來自第二路的DTMF信號輸入來自CPU控制輸入來自CPU控制輸入D01D02D03D04至記發(fā)器單元開關(guān)1開關(guān)2圖 4-3 雙音多頻實驗系統(tǒng)的電原理框三、實驗內(nèi)容1用示波器觀察并測量發(fā)送DTMF信號的波形。2用示波器觀察DTMF接收器譯碼數(shù)據(jù)輸出允許端EN的測量點(diǎn)，撥號時注意其相應(yīng)允許端的電平變化。四、實驗步驟1打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān)，電源指示燈亮，系統(tǒng)開始工作，無需選擇工作方式；2電話A、電話分別接上電話單機(jī)；3將示波器一通道放在1VT連

34、接鉚孔上，即測量發(fā)送的DTMF信號的波形；另一通道放在TP308上，即測量DTMF接收器譯碼數(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，MT8870才工作）；4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，撥號時注意TP308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)）；5電話B振鈴響，摘下話機(jī)（此時因沒有信息交換，只是信令的自動交換，所以電話間不能進(jìn)行通話）；6撥電話A上的任意鍵，此時注意觀察1VT連接鉚孔的波形，即電話A發(fā)送的DTMF信號的波形（此時TP308的波形應(yīng)始終為低電平）；7長按電話A的“1”鍵不放，調(diào)

35、整好示波器，觀察1VT連接鉚孔的波形，即兩個不同頻率的正弦波的疊加波形（具體參數(shù)可見 表3-1 MT8870譯碼表）；8長按電話B的某鍵（1、2、3等）不放，調(diào)整好示波器，觀察2VT連接鉚孔的波形。結(jié)合表3-1，觀測對比1VT和2VT波形，思考電話號碼雙音多頻信號頻率組成和其在程控交換系統(tǒng)中的工作原理。五、實驗報告要求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。3. 認(rèn)真畫出實驗過程各測量點(diǎn)波形。實驗四 時分交換（MT8980）實驗一、實驗?zāi)康?掌握程控時分交換網(wǎng)絡(luò)的基本原理；2了解MT8980芯片的工作原理和使用方法。

36、 二、電路原理本節(jié)時分交換是采用MT8980來實現(xiàn)的。由圖5-1可知，該實驗系統(tǒng)是由4路數(shù)字電話用戶電路、時分交換網(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)成一個程控數(shù)字交換機(jī)。用戶電路用戶電路用戶電路用戶電路時分交換網(wǎng)絡(luò)MT8980電話A電話B電話C電話D交換網(wǎng)絡(luò)控制電路第4時隙第8時隙第16時隙第24時隙編譯碼編譯碼編譯碼TP304TP305TP404TP405TP505TP504TP605TP604編譯碼圖5-1 實驗系統(tǒng)的交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方框圖數(shù)字電話用戶電路包括模擬電話接口電路和PCM編譯碼電路，前面實驗都已作詳細(xì)介紹。時分交換網(wǎng)絡(luò)采用一片8線×32信道數(shù)字交換專用芯

37、片（它內(nèi)部包含串-并變換器，數(shù)據(jù)存儲器、幀計數(shù)器、控制接口電路、接續(xù)存儲器、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3032路數(shù)據(jù)線，在控制信號作用下，可實現(xiàn)240256路數(shù)字話音或數(shù)據(jù)的無阻塞數(shù)字交換），其使用說明將在后面開發(fā)實驗中詳細(xì)介紹。交換網(wǎng)絡(luò)控制器由U103等器件構(gòu)成，U103中寫有MT8980的交換控制子程序及時隙搬移地址表，根據(jù)電話用戶的呼叫情況，將一方發(fā)送的PCM基群上的某個時隙數(shù)據(jù)搬移到對方接收的PCM基群上的某個時隙上去，即完成數(shù)據(jù)的時分交換。如圖5-2所示，為PCM基群中一幀數(shù)據(jù)的示意圖。MT8980進(jìn)行時分交換時采用的是順序讀入、

38、控制讀出的T交換單元，四路話路的PCM數(shù)據(jù)按順序讀入芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器中，在呼叫建立階段根據(jù)呼叫命令，為每路PCM數(shù)據(jù)選定一個輸出時隙，這樣維持不變直到通話結(jié)束。電話A、電話B、電話C和電話D 的PCM編碼數(shù)據(jù)數(shù)率為2.048Mb/s，各自的發(fā)送和接收默認(rèn)時隙相同，分別為第4時隙(TP02)、第8時隙(TP03)、第16時隙(TP04)和第24時隙(TP05)。參考0時隙為TP06(負(fù)向脈沖)，發(fā)送的PCM數(shù)據(jù)流在TP304、TP404、TP504和TP604均可測試，接收的PCM數(shù)據(jù)流在TP305、TP405、TP505和TP605均可測試。此時，交換方式應(yīng)選擇“時分MT8980”。在實際

39、交換中，接收到的PCM數(shù)據(jù)流將比發(fā)送的PCM數(shù)據(jù)流延遲一幀時間，測試波形時請注意觀察。TP06TP02TP03TP04TP05發(fā)端PCM收端PCM第0時隙 電話A 電話B 電話C 電話D 圖5-2 時分交換中數(shù)據(jù)搬移示意圖三、實驗內(nèi)容1理解時分交換原理，利用時分交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兩部電話單機(jī)通話，記錄工作過程。 四、 實驗步驟1在關(guān)電的情況下，確認(rèn)發(fā)送增益跳線K301、K401等均設(shè)置為1-2相連左側(cè)；交換網(wǎng)絡(luò)接口插上“時分MT8980”交換模塊，保管好其它模塊；2打開實驗箱右側(cè)電源開關(guān)，電源指示燈亮，系統(tǒng)開始工作；3通過薄膜開關(guān)將交換工作方式設(shè)置在“時分MT8980”進(jìn)行實驗；4以電話A、電話B為

40、例，分別接上電話單機(jī)；5四路數(shù)字電話用戶的PCM編碼輸出測試點(diǎn)，即時分網(wǎng)絡(luò)輸入信號；TP304：電話A的PCM編碼輸出測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP02； TP404：電話B的PCM編碼輸出測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP03； TP504：電話C的PCM編碼輸出測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP04；TP604：電話D的PCM編碼輸出測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP05；四路數(shù)字電話用戶的PCM譯碼輸入測試點(diǎn)，即時分網(wǎng)絡(luò)輸出信號。TP305：電話A的PCM譯碼輸入測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP02； TP405：電話B的PCM譯碼輸入測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP03；TP505：電話C的PCM譯碼

41、輸入測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP04；TP605：電話D的PCM譯碼輸入測試點(diǎn)，同步時隙脈沖測試點(diǎn)TP05。注意：現(xiàn)每個PCM收發(fā)測試點(diǎn)測得的波形已是時分復(fù)用后波形，測量時注意對比各路PCM數(shù)據(jù)輸出的同步時隙脈沖。6雙蹤示波器同時測試TP304、TP405兩點(diǎn)或TP305、TP404兩點(diǎn)，是否有波形,按鍵說話時是否有變化；7示波器兩探頭放在TP304、TP405兩點(diǎn)上。電話A摘機(jī)，撥號49，同時觀察示波器，哪個探頭能測到波形；8兩路電話用戶間的正常呼叫，兩路電話正常通話。此時，按鍵或說話，同時觀察示波器，哪個探頭測到的波形，波形是否一樣；9更換其它電話呼叫組合，根據(jù)步驟5中列出的測量點(diǎn)說明，

42、驗證時分交換網(wǎng)絡(luò)MT8980的工作情況；10測試波形時，注意時隙脈沖與數(shù)據(jù)的時隙位置對比，時隙脈沖與時隙脈沖的位置對比，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的對比。五、 實驗報告1簡述時分交換的原理，并與空分交換作比較指出它們差別。2根據(jù)圖5-2，結(jié)合T單元的控制原理，畫出其它電話呼叫組合的數(shù)據(jù)搬移示意圖，并分析工作過程。 3. 認(rèn)真畫出實驗過程各測量點(diǎn)波形。實驗五 怎樣配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)1 課前預(yù)習(xí)：1.1 實驗?zāi)康模?.2 實驗器材：1.3 數(shù)據(jù)規(guī)劃：數(shù)據(jù)類型取值交換機(jī)容量交換機(jī)最大用戶數(shù)交換機(jī)信令點(diǎn)編碼交換機(jī)區(qū)域編碼交換機(jī)局號2 實驗說明2.1 實驗項目：1) 交換機(jī)的局容量配置2) 交換局的數(shù)據(jù)配置3) 交換機(jī)物理配

43、置4) 如何使用后臺告警查看系統(tǒng)告警信息2.2 實驗要求：1) 完成數(shù)據(jù)配置后，傳送數(shù)據(jù)導(dǎo)前臺，觀察單板的工作情況2) 查看后臺告警系統(tǒng)的告警信息，解決故障3) 記錄實驗中遇到的故障現(xiàn)象，解決故障4) 每個小組34個學(xué)員，分配一個PSM作為實驗設(shè)備。 3 實驗記錄詳細(xì)記錄每個步驟中配置的方法和數(shù)據(jù)：注意：實驗室將后臺129服務(wù)器與客戶端安裝在一起，每臺維護(hù)終端都是129服務(wù)器，如果是所有終端都連接到HUB上，學(xué)員傳送數(shù)據(jù)時不要同時啟用網(wǎng)卡，否則會出現(xiàn)IP地址沖突的問題，傳送數(shù)據(jù)之前可以用Ctrl+Alt+F12的快捷鍵打開TCP通信狀態(tài)的服務(wù)程序，查看前后臺通信是否正常。步驟一 局容量配置在_位置進(jìn)行局容量配置；先做全局容量規(guī)劃，再做模塊容量規(guī)劃；觀察規(guī)劃的項目有_。步驟二 交換局配置在_位置進(jìn)行交換局配置；我國使用的局信令點(diǎn)參數(shù)，是_位信令點(diǎn)編碼,OPC含義是_；DPC含義是_。步驟三 物理配置a) 在_位置進(jìn)行物理配置；增加的順序：_-_-_-_；b) 通信