程控交换实验指导

1、目 录实验一 程控交换系统模块实验1实验二 程控交换系统交换实验14实验三 程控交换系统接口实验27实验四 SOPHO 1000型程控交换机综合设计实验33第 34 页实验一 程控交换系统模块实验一、实验目的1、 全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。2、 了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的作用，观测电话机发送的DTMF信号波形。3、 掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用。4、 熟悉一次正常呼叫的传送信号流程。二、实验仪器1、 LT-CK-02E程控交换试验箱一台；2、 电话机两台；3、 数字示波器一台；4、 数字万用表一台。三、实验内容1、 熟悉用户线接口电路

2、；用万用表观测TP301、TP302、TP303在摘挂机时的工作电平。2、 用示波器观察并测量DTMF信号的波形，在用户线接口电路的输入端进行测量，即在甲方一路用户线接口电路的测量点TP301与TP302进行测量。3、 测量PCM编译码电路TP304、TP305、TP307及TP308的各点波形。4、 以甲方一路主叫与甲方二路被叫为例，根据一次正常呼叫的传送信号流程，测量线路各点波形。了解信号在交换过程中的传输特性。四、实验注意事项1、使主机实验箱加电处于正常工作状态，并严格遵循操作规程。2、 在测量DTMF信号测量点TP301或TP401时，示波器接头的另一接地线接到TP302或TP402上

3、。3、在进行PCM实验时，观测各测量点波形时，示波器探头不能乱碰到其它测量点。4、有一点需注意，PCM编译码电路中，在没有外加信号输入时，PCM编码电路还是有输出的，此时该芯片对输入随机噪声进行编译码，一旦有信号输入，它会立即对输入信号进行编码。五、实验原理接口电路实验原理：1、 用户接口电路工作原理 用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface CircuitSLIC）。任何交换机都具有用户线接口电路。根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。 模拟用户线接口电路应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电

4、流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由集成模拟SLIC完成。 在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是-60V，用户的馈电电流一般是20mA30mA，铃流是25Hz,90V左右，而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B（馈电），

5、R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）、O（过压保护）七项功能。图1-1为模拟用户线接口功能框图。模拟用户线接口电路的功能可以归纳为BORSCHT七种功能，具体含义是：a) 馈电（B-Battery feeling）向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为48伏或24伏，环路电流不小于18m A.b) 过压保护（OOvervoltage protection）防止过压过流冲击和损坏电路、设备。c) 振铃控制（RRinging Control）向用户话机馈送铃流。d) 监视（S-Supervision）监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换

6、网络。e) 编解码与滤波（C-CODEC/Filter）在数字交换中,它完成模拟话音与数字编码间的转换。通常采用PCM编码器（Coder）与解码器(Decoder)来完成,，统称为CODEC。相应的防混叠与平滑低通滤波器占有话路（300Hz-3400Hz）带宽，编码速率为64kb/s。f) 混合（HHyhird）完成二线与四线的转换功能，即实现模拟二线双向信号与PCM发送，接收数字四线单向信号之间的连接。过去这种功能由混合线圈实现，现在改为集成电路，因此称为“混合电路”。g) 测试（TTest）对用户电路进行测试。2、用户线接口电路:在本实验系统中，用户线接口电路选用的是AM79R70。它包含

7、向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，话音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出。AM79R70用户电路的双向传输衰耗均为1dB，供电电源为+ 5 V和5 V，AM79R70还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。铃流发生器馈电电源模拟用户线过压保护电路测试开关振铃继电器馈电电路混合电路编码器解码器低通平衡网络低通发送码流接收码流(编码信号)ab测试总线振铃控制信号用户线状态信号 图1-1 模拟用户线接口功能框图1、电路的基本特性A、 向用户馈送铃流B、 向用户恒流馈电C、

8、 过压过流保护D、 被叫用户摘机自截铃E、 摘挂机检测F、 音频或脉冲拨号检测G、 振铃继电器驱动输出H、 话音信号的2/4线转换I、 无需耦合变压器2、用户线接口电路主要功能内部电源稳压电路输入控制译码二/四线接口摘机检测馈电与平衡电路话音通道传输振铃控制控制信号1控制信号2状态指示语音发送支路语音接收支路振铃控制/电话接口1）、 向用户话机供电，AM79R70可对用户话机提供恒流馈电，馈电电流由VBAT以及VDD供给。具体如下：A、 供电电源VBAT采用-48V；B、 在静态情况下（不振铃、不呼叫），-48V电源通过继电器静合接点至话机；C、 在振铃时，-48V电源通过振铃支路经继电器动合

9、接点至话机；D、 用户挂机时，话机叉簧下压，馈电回路断开，回路无电流流过；E、 用户摘机后，话机叉簧上升，接通馈电回路（在振铃时接通振铃支路）回路。2） 、M79R70内部具有过压保护的功能，可以抵抗TIPRING端口间的瞬时高压，如结合外部的压敏电阻保护电路，则可抵抗250V左右高压。3） 、振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路内部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流：当继电器控制端 (RC端) 输入高电平，继电器驱动输出端 (RD端) 输出高电平，继电器接通，此时铃流源通过与振铃继电器连接的15端 (RV端) 经TIPRING端口向被叫用户馈送铃流。当控制端 (RC端) 输入低电平

10、或被叫用户摘机都可截除铃流。用户电路内部提供一振铃继电器感应电压抑制箝位二极管。4） 、监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号，具体如下：A、 用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“闲”；B、 用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“忙”；C、 用户若拨电话号码为脉冲拨号方式时，该用户状态输出端应能送出拨号数字脉冲。回路断开时，送出低电平，回路接通时送出高电平（注：本实验系统不选用脉冲拨号方式，只采用DTMF双音多频拨号方式）；5）、 在TIPRING端口间传输的话音信号为对地平衡的双向话音信号，在四线VR端与VX端传

11、输的信号为收发分开的不平衡话音信号。AM79R70可以进行TIPRING端口与四线VTX端和RSN端间话音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。6）、 AM79R70可以提供用户线短路保护：TIP线与RING线间，TIP线与地间，RING线与地间的长时间的短路对器件都不会损坏。7）、 AM79R70提供的双向话音信号的传输衰耗均为40dB。该传输衰耗可以通过AM79R70用户电路的内部调整，也可通过外部电路调整8）、 AM79R70的四线端口可供话音信号编译码器或交换矩阵使用。双音多频实验原理：DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器，其基本原理如图12所示。DTMF接收器先经高、

12、低群带通滤器进行fL / fH区分，然后过零检测、比较，得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码（D1D4）。输入电路高频组带通滤波器过零检测器码变换锁存与缓冲过零检测器低频组带通滤波器信号输入图1-2 典型DTMF接收器原理框图18图1-3MT8870芯片管脚排列在本实验系统电路中，DTMF接收器采用的是MT8870芯片。图1-3的管脚排列图。 1、该电路的基本特性：A、 提供DTMF信号分离滤波和译码功能，输出相应16种DTMF频率组合的4位B、 并行二进制码。C、 可外接3.5795MHz晶体，与内含振荡

13、器产生基准频率信号。D、 具有抑制拨号音和模拟信号输入增益可调的能力。E、 二进制码为三态输出。F、 提供基准电压（VDD2）输出。G、 电源+5VH、 功耗15mwI、 工艺CMOSJ、 封装18引线双列直插 2、管脚简要说明引出端符号说明IN+ ， IN-运放同、反相输入端，模拟信号或DTMF信号从此端输入。FB运放输出端，外接反馈电阻可调节输入放大器的增益。VREF基准电压输出。IC内部连接端，应接地。OSC1，OSC0振荡器输入、输出端，两端外接3.5795MHz晶体。EN数据输出允许端，若为高电平输入，即允许D01D04输出，若为低电平输入，则禁止D01 D04输出。D01D04数据

14、输出，它是相应于16种DTMF信号（高，低单音组合）的4位二进制并行码，为三态缓冲输出。CIGT控制输入，若此输入电压高于门限值VTSt，则电路将接收DTMF单音对，并锁存相应码字于输出，若输入电压低于VTSt，则电路不接收新的单音对。EC0初始控制输出，若电路检测出一可识别的单音对，则此端即变为高电平，若无输入信号或连续失真，则EC0返回低电平。CID 延迟控制输出，当一有效单音对被接收，CI超过VTSt，输出锁存器被更新，则CID为高电平，若CI低于VTSt，则CID返至低电平。VDD接正电源，通常接+5V。VSS接负电源，通常接地。3、电路的基本工作原理它完成典型DTMF接收器的主要功能

15、：输入信号的高，低频组带通滤波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡，监测等，具体说来，就是DTMF信号从芯片的输入端输入，经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后，分两路分别进入高，低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。如果高，低频组信号同时被检测出来，便在EC0输出高电平作为有效检测DTMF信号的标志；如果DTMF信号消失，则EC0即返至低电平，与此同时，EC0通过外接R向C充电，得到CI，GT。若经tGTP延时后,CI、GT电压高于门限值VTst时，产生内部标志，这样，该电路在出现EC0标志时，将证实后的两单音送往译码器，变成4比特码字并送到输出锁存器，而CI标志出现时，则

16、该码字送到三态输出端D01D04，另外，CI信号经形成和延时，从CID端输出，提供一选通脉冲，表明该码字已被接收和输出已被更新，如若积分电压降到门限VTst以下，使CID也回到低电平。 MT8870的译码表见1-1所示，图1-4为双音多频实验系统的电原理框图。其中，数据输出允许端EN的测量点为TP309。表1-1MT8870译码表fL（Hz）fH(Hz)NO.END04D03D02D0169712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH85213368HHLLL8

17、5214779HHLLH94113360HHLHL9411209*HHLHH9411477#HHHLL6971633AHHHLH7701633BHHHHL8521633CHHHHH9411633DHLLLLLZZZZ需要指出，一片8870芯片可以对两路用户电路进行号码检测接入，为了不影响电路的正常工作，则由模拟开关来接通或断开DTMF信号，模拟开关的第二个作用是它对话音信号进行隔离，阻止话音信号进入8870芯片，防止误动作的发生，在实际应用中，一片8870可以至多接入检测16路用户电路的DTMF信号，此时，采取排队等待方式进行工作。当然，在具体设计这方面的电路时，可要全面考虑电路的设计，使之能

18、正常工作而不出现漏检测现象。来自甲方一路的DTMF信号输入DTMF电路8870来自甲方二路的DTMF信号输入来自CPU控制输入来自CPU控制输入D3D2D1D0至记发器开关1开关2来自乙方一路的DTMF信号输入DTMF电路8870来自乙方二路的DTMF信号输入来自CPU控制输入来自CPU控制输入D7D6D5D4至记发器开关3开关4图 1-4 双音多频实验系统的电原理框PCM编译码实验原理：由于四路数字电话编译码电路的原理图都是一样的，因此只对其中一路进行说明。图1-5就是甲方一路的PCM编译码电原理框图。 用户接口电路PCM编码PCM译码数字程控交换网络去中继接口TP304TP305TP307

19、TP308 图1-5 甲方一路PCM编译码方框图图1-6 甲方一路PCM编译码数字信号波形图呼叫处理与信号传输实验原理：用户线用户线主叫用户被叫用户呼叫信号拨号音信号号码信号回铃音信号话音信号忙音信号挂机信号振铃信号应答信号挂机（先挂方）（用户线信号）摘机挂机摘机图1-7 一次正常呼叫传送信号的流程图输入信息输入收号振 铃通 话输入状态超时被叫摘机主叫挂机超时主叫先挂被叫先挂送忙音应答接续挂机处理送忙音主叫先挂处理被叫先挂处理转听忙音状态转通话状态转空闲状态转听忙音状态主叫空闲状态锁定状态图1-8 一次正常呼叫状态分析图图1-7为一次正常呼叫传送信号流程图，图1-8是一次正常呼叫状态分析图。六

20、、实验步骤1、 分别在摘机和挂机时用万用表测量TP301,TP302，TP303的电压值；2、 选择空分交换，一位同学将甲方二路用户摘机，听到到拨号音后按电话单机上的任意键并保持，另一位同学对本接口电路的测量点进行观察并记录波形。 3、 电话单机不工作时，即不发送DTMF波形时，再测量上述各测量波形。4、 测量TP304、TP305、TP307及TP308的各点波形。A、 测量并分析PCM编译码电路各测量点的波形；B、 将甲方一路与甲方二路按正常呼叫接通，建立正常通话后，通过话机输入话音信号或双音多频信号。在各收发测量点进行观察测量。C、 各测量点波形说明如下：TP304：甲方一路PCM模拟话

21、音信号输入TP307：甲方一路PCM数字信号输出TP308：甲方一路PCM数字信号输入TP305：甲方一路PCM模拟话音信号输出七、实验报告要求1、 画表写出TP301,TP302，TP303在摘挂机时的电平，并简述这三个测试点的意义。2、 画出接收DTMF过程测量点在有、无信号状态的波形，并作简要的分析与说明。3、 画出PCM编译码电路各测量点的波形，并注明它是在何种状态下测试到的波形。4、 画出一次完整的电话接续的程序流程图。实验二 程控交换系统交换实验一、实验目的1、 通过实验掌握程控交换中空分交换网络交换的基本原理与实现方法。2、 通过实验掌握程控交换中时分交换网络交换的基本原理与实现

22、方法。3、 熟悉T接线器的两种工作方式。二、实验内容1、 利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程进行观测。2、 观测MT8980的时分交换功能，用甲方一路呼叫乙方二路，比较接续成功前后观测TP307和TP608的波形。3、 了解数字时分接线器的编程方法。三、实验仪器1、 LT-CK-02E程控交换试验箱一台；2、 电话机两部；3、 数字示波器一台。四、实验原理MT8816芯片介绍：由图2-1可知，该实验系统是由话路单元和控制单元两大部分组成，其中话路单元由用户电路，自动交换网络，音信号产生电路，供电系统电路等组成。图2-2是空分交换网络芯片MT8816功能图。图2-1 实验系统的交换

23、网络结构方框图 图2-2 空分交换MT8816功能及管脚排列图1、 空分交换MT8816基本特性 该芯片是816模拟开关阵列，它内含7128线地址译码器，控制锁存器和816交叉点开关阵列，其电路的基本特性为：A、 816模拟开关阵列功能 B、 导通电阻（VDD=12V） 45C、 导通电阻偏差（VDD=12V） 5D、 模拟信号最大幅度 12VPPE、 开关带宽 45MHZF、 非线性失真 0.01%G、 电源 4.513.2VCOL7 COL6 COL5 COL4 COL3 COL2 COL1 COL0ARW0 ARW1ARW2ARW3数据传输门地 址 译 码 和 锁 存DI ST ACOL

24、2 ACOL1 ACOL0ROW0ROW15CSH、 工艺 CMOS图2-3 MT8816交换矩阵示意图表2-1MT8816地址译码真值表ACOL2ACOL1ACOL0AROW3AROW2AROW1AROW0选择开关电路LLLLLLLROW0-COL0LLLLLLLROW1-COL0LLLLLHLROW2-COL0LLLLLHHROW3-COL0LLLLHLLROW4-COL0LLLLHLHROW5-COL0LLLLHHLROW6-COL0LLLLHHHROW7-COL0LLLHLLLROW8-COL0LLLHLLHROW9-COL0LLLHLHLROW10-COL0LLLHLHHROW11-

25、COL0LLLHHLLROW12-COL0LLLHHLHROW13-COL0LLLHHHHROW14-COL0LLLHHHHROW15-COL0LLH同上ROW-COL1LHL同上ROW-COL2LHH同上ROW-COL3H LL同上ROW-COL4HLH同上ROW-COL5HHL同上ROW-COL6HHH同上ROW-COL72、 MT8816管脚说明下面将对该管脚功能作简要说明COL0COL7 列输入输出，开关阵列8路列输入或输出。ROW0ROW15 列输入输出，开关阵列16路列输入或输出ACOL0ACOL2 列地址码输入，对开关阵列进行列寻址。AROW0AROW3 行地址码输入，对开关阵列

26、进行行寻址。ST 选通脉冲输入，高电平有效，使地址码与数据得以控制相开关 的通、断。在ST上升沿前，地址必须进入稳定态，在ST下降 沿处，数据也应该是稳定的。DI 数据输入，若DI为高电平，不管CS处于什么电平，均将 全部开关置于截止状态。RESET 复位信号输入，若为高电平，不管CS处于什么电平，均将 全部开关置于截止状态。CS 片选信号输入，高电平有效。VDD 正电源，电压范围为4.513.2V。VEE 负电源，通常接地。VSS 数字地。3、MT8816工作原理 下面我们将对MT8816型电子接线器作一介绍，使大家了解电子接线器的结构原理。其它型号的电子接线器也大同小异。MT8816是CM

27、OS大规模集成电路芯片。这是一片816模拟交换矩阵，如图2-3所示，图中有8条COL线（L0L7）和16条ROW线（ROW0ROW15），形成一个模拟交换矩阵。它们可以通过任意一个交叉点接通。芯片有保持电路，因此可以保持任一叉接点处于接通状态。CPU可以通过地址线ACOL2ACOL0和数据线AROW3AROW0进行控制和选择需要接通的交叉点号。ACOL3ACKL0管COL7COL0中的一条线。ACOL7ACOL0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；数据线AROW3AROW0管ROW15ROW0中的一条。AROW3AROW0是不编码的，某一条AROW7线为“1”，控制相应的

28、ROWi以接通有关的交叉点。例如要接通L1和J0之间的交叉点。这时一方面向ACOL0ACOL12。送001，另一方向面向AROW3送“1”。当送出地址启动门ST时，就可以将相应交叉点接通了，图中还有一个端子叫“CS”。它时片选端。当CS为“1”时，全部交叉点就打开了。综上所述，该电路是由7128线地址译码器，128位控制数据锁存器与816开关阵列组成，在电路处于正常开、关工作状态下，CS应为高电平，RESET为低电平，地址码输入选择锁存单元及开关阵列对应的交叉点处于开的状态，这样数据DI在ST下降沿时刻被异步写入锁存单元，并控制所选交叉点开关的通、断，若DI为低电平，则开关截止，其地址译码真值

29、表如表2-1所示：时分交换网络基本原理：电路框图见图2-4所示，它是由两大部分组成，即话路部分和控制部分，话路部分包括交换网络，用户电路出中继电路，入中继电路，收号器，信号音发生器以及话务台或信号设备等；控制部分则是一台计算机，它包括中央处理器，存储器和输入、输出设备。图2-4 交换网络组成方框图 1、MT8980基本特性 它内部包含串一并变换器、数据存储器、帧计数器、控制接口电路、接续存储器、控制寄存器、输出复用电路及并一串变换器等功能单元。输入和输出均连接8条PCM基群数据线，在控制信号作用下，可实现240、256路数字话音或数据的无阻塞数字交换。它是目前集成度较高的新型数字交换电路，可用

30、于中、小型程控用户数字交换机。 2、MT8980工作原理 MT8980的功能框图如图2-5所示，该芯片由串/并变换器、数据存储器、帧计数器、控制寄存器、控制接口单元、接续存储器、输出复用器与并/串变换器等部分构成。 串行PCM数据流以2.048Mb/s速率分八路由STI0STI7输入，经串/并变换，根据码流号和信道号依次存入2568比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写入到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容，以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、经并一串变换，变为时隙交换后的八路2.048Mb/s串行码流STO0STO7，

31、从而达到数字交换的目的。 如果不再对控制寄存器发出命令，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直处于交换过程，直到接受新命令为止。接续存储器的容量为25611位，分为高3位和低8位两部分，前者决定本输出时隙的状态；后者决定本输出时隙所对应的输入时隙。另外，由于输出多路开关的作用，电路还可以工作于消息或报文模式，以使接续存储器低8位的内容作为数据直接输出到相应的时隙中去。MT8980的全部动作均由微处理器通过控制接口控制。外部CPU可以读取数据存储器、控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写入指令。此外，还可置电路于分离方式，即微处理器的所有读操作均读自于数据存储器，

32、所有写操作均写至接续存储器的低8位。关于MT8980的详细内容及技术参数见附录2。图2-5 MT8980的功能框图T接线器原理： 时间接线器又称时分接线器或简称T接线器。它的任务是实现一条母线上不同时隙的交换。例如；根据电话交换要求，需把TS2的话音信号交换到TS8，或把TS10的信号搬移到TS3，等等。为了实现时隙交换必须设置一话音存贮器SM（SpeechMemory），以便母线的每帧信号以时隙为单位存贮在该存贮器而后再根据电话交换的要求，在不同时隙读出它所需要的语声(编码)信号。话音存贮器的单元数是与PCM母线一帧的时隙数相等。它的字长与一时隙所含比特数相等，即等于8位。有时为了进行奇偶校

33、验加入一校验位(P)。这时每单元的字长成为9位。为了正确控制时隙交换还需要一控制存贮器CM（ControlMemony），其单元数也等于一帧的时隙数，但是每单元字长是由SM的地址数量来确定。CM的每个字也可设奇偶校验位(P)。CM的作用是提供SM的读出或写入地址。此外，还需要一只计数器以产生对SM写入或读出的地址。 T接线器是由SM、CM和计数器三者组成。根据SM的工作方式不同，T接线器可分为“顺序写入、控制读出”和“控制写入、顺序读出”两种类型。它们完成时隙交换的功能是完全一致的。 1、“顺序写入、控制读出”T接线器这种T接线器的结构如图2-6所示，从图可知它利用计数器以对SM产生写入地址，

34、计数器又受时钟控制。当TS0时计数器读数为零，使得输入母线的TS0信息(八位码)写入SM的第0号单元。当TS1时记数器读数为1，于是TS1的信息写入第一号单元。依此类推，输入母线的TS31信息写入第31单元。假设输入、输出母线均为PCM基群复用线，在下一时隙时计数器读数回零，于是开始第二帧信息的顺序写入。如此方式一帧又一帧地循环，它把输入母线各时隙的信息按顺序不断写入SM的相应单元中。既然SM是按顺序写入，那么它的读出就不应按顺序读出。显然，顺序写入再顺序读出就不可能获得时隙交换。所以它应按照交换要求有控制地到适当单元去读出所需时隙内容。不过，交换要求会因用户需求而异，经常在变，所以控制读出又

35、称为。“随机读出”。CM的每个单元内容都是由CPU中央处理器根据交换要求来填写对应SM的读出地址。CM的读出则总是按顺序读出，即TS0时读CM的0号单元，TS1时读CM的l号单元等等。这样一来，SM每时隙的读出地址是由CM的相应单元的内容来控制。只需修改CM内容就可改变时隙交换的结果。不过，在某用户通话过程中，其相应的CM内容应保持不变，以保证话音接续稳定进行。图2-6中假设母线的时隙为32，实际上母线往往经过高度复用，其每帧时隙数可能为256、512、甚至1024，为了加深对T接线器进行时隙交换原理的理解，现举例说明。 如图2-6所示的T接线器，例如要求输入线话音信号的时隙：29、30、31

36、的信号分别交换到输出线的时隙l、5、3中，试填写SM和CM的有关内容。 图2-6 “顺序写入、控制读出”T接线器 这里假设时隙29、30、31的编码信号分别用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示，它们按顺序写到SM的第29、30和31单元中。 根据交换要求，在时隙1要求读出原时隙29的话音信息，而这信息已存于SM的第29号单元，所以必须在CM的第一号单元填写29，即SM的读出地址。这样一来，由于CM总是按顺序读出，即在TS1时CM读出1号单元的内容，这个内容“29”是作为SM的读出地址。于是话音存贮器SM第29号单元内容|TS29|在TS1时被读出并送到输出母线，显然|TS29|信息已

37、搬移到输出母线TS1中去了。图2-7 T接线器顺序写入、控制读出工作举例 同理，CM的第5号单元应填写“30”，第3号单元应填写“31”。这些数据都是作为相应时刻SM的读出地址，整个结果如图2-7所示。不过，图中是用十进制填写，实际实验时CPU中央处理器总是用二进制填写的。输入母线的话音信息按顺序写入SM进行暂存，而后再按交换要求在CM控制下读 到输出母线去。话音在SM中暂存时间最短为一个时隙(3.9ps)，最长不会超过一帧 (125ps)。例如，要求TS3信息交换到TS4，那么它在TS3时刻写入，而在TS4时刻便读出。这时写入和读出只相差一个时隙。又如，要求TS7的信息交换到TS6，那么它在

38、TS7时刻写入，须等到下一帧的TS6才能读出，这时写入和读出大约相差一帧时间。2、“控制写入、顺序读出”T接线器 图2-8 “控制写入、顺序读出”T接线器 “控制写入、顺序读出”有时称为“随机写入、顺序读出”。这种接线器的结构如图2-8所示。这时输入母线的各时隙信号不是按顺序写入SM，而是根据交换的要求在CM控制下随机写入，而后在计数器控制下顺序读出。所以CM各单元所存贮的是SM的写入地址，计数器则提供SM的读出地址。CM各单元的内容是由计算机(处理机)按照时隙交 换的要求写入的，CM的读出总是按时隙顺序读出。即TS0读出CM的的0号单元。TS1读出CM的1号单元等等。为加深理解，仍以上述数据

39、为例，即输入母线TS29、TS30、TS31的话音信息经T接线器分别交换到输出母线的TS1、TS5、TS3中，显然，这时入线TS29、TS30、TS31的信息(用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示)应分别写到SM的第l、5、3号单元，使得SM按顺序读出时，他们便自然地插到TS1、TS5和TS3中去。为达到上述目的需要依靠CM来控制写入。由于TS29的信息要求写入SM的第1号单元，所以CM的第29号单元应填写数码“1”。因而，在TS29时就能使得输入母线的信息|TS29|写入SM的1号单元。依同理，CM的30号单元应填写数码“5”、第3l号单元填写数码“3”，全部情况如图2-8所示 五

40、、 实验步骤1、在空分交换方式下进行实验，仔细观察并记录主叫用户和被叫用户的通信流程。下面列出本实验各信号测量点： 空分交换网络输入信号测量点： TP304 ：甲方一路电话信号发送波形 TP404 ：甲方二路电话信号发送波形 TP504 ：乙方一路电话信号发送波形 TP604 ：乙方二路电话信号发送波形 话音信号传输时，有发送话音信号波形，不通话时，无波形。 空分交换网络输出信号测量点 TP305 ：甲方一路电话信号接收波形 TP405 ：甲方二路电话信号接收波形 TP505 ：乙方一路电话信号接收波形 TP605 ：乙方二路电话信号接收波形 同样当有话音信号传输时，有接收话音信号波形，否则无

41、波形。2、进入时分交换方式用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。比较接续成功前后TP307和TP308的波形。3、用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。话路接通后，用双踪示波器观察TP607和TP04的波形，采用直流耦合，TP04触发；4、用双踪示波器观察TP608和TP04的波形，采用直流耦合，TP04触发；六、 实验报告1、 画出空分交换系统自动交换网络的电路框图，并分析工程过程。2、 简单画出时分交换网络接续成功前后TP306和TP307的波形，根据示波器观测结果，说明甲1路话音分配在第几个时隙。3、 根据本次实验要求，说明时分交换收发数字编译码PCM信号的流程。实验三 程控交换系统接口实验一、实验

42、目的1、 了解空分中继方式信号的接续过程。2、 通过计算机编程实现时、空分交换。二、实验内容1、 利用空分中继线实现两个试验箱之间的通话。2、 读懂时、空分交换子程序。3、 修改交换部分程序为“甲一路”与“乙一路”间通信。4、 由“甲二路”按“*”呼出“乙一路”、“乙二路”，实现“甲二路”同时向“乙一路”、“乙二路”发话。三、实验仪器1、 LT-CK-02E程控交换试验箱两台；2、 电话机两台；3、 通信电缆一根；4、 PC机一台。四、实验原理中继通信实验原理：中继电缆实验箱1实验箱2局内用户交换机局外用户交换机图3-1 两台实验箱实现中继通信接口框图由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的

43、交换可在一个实验箱内完成四部电话单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长途通信。图3-1 是它们的接口框图。中继接口电路主要通过J103和中继电缆连接而成，如图所示为用中继电缆连接好两台实验箱，利用两台实验箱完成中继接口通信的信号流程。中继通信拨号方式： 0 + 被叫号码：其中“0”表示对方电话局局号（在本实验当中，即表示被叫用户所在的实验箱）。实验系统可以由任何一方作为主叫，呼叫另一实验箱的各路电话。J201甲方一路甲方二路乙方一路乙方二路交换系统与计算机通信实验原理：图3-2 计算机与程控交换实验箱连接示意图计算机与程控交换实验连接示意图如图3-2所示，程控交换实

44、验箱上U103的功能是：接受U102送来的接续命令，完成对应接续命令的各种交换功能，即空分交换、时分交换、时分中继交换。此时我们做的是空分交换实验。U103接续交换功能的程序模块是对学生开放的，学生可以由简单到复杂实现所期望的交换功能，如：固定某两路电话的空分交换；固定某两路电话的时分交换；固定话路的时隙搬移；根据接续命令完成空分交换；根据接续命令完成时分交换；根据话路时隙分配和接续命令完成时分中继和话路交换等功能。学生编程所需知识有：熟悉MCS-51的编程；深刻理解空分交换芯片MT8816的原理，深刻理解空分交换芯片MT8816的控制寄存器、接续寄存器中各位的含义；熟悉并了解U103和MT8

45、816的硬件连接关系和编程所需的接口地址。关于MCS-51的编程知识，这里略。空分交换芯片MT8816详细介绍见实验十五，它和U103的接口如图3-3所示。MT8816共有816个开关，这些开关分别有3根列地址线和4根行地址线的译码对应，开关的状态由数据输入端DI的电平决定，如DI=1高电平则由地址译码对应的开关导通，否则开关截止。MT8816所需的6根地址线（AROW3我们固定接地）、1根数据线（DI）、1根控制线（RESET）由U103的并口P1提供。 图3-3 空分交换芯片与计算机通信电原理图时分交换芯片MT8980是目前集成度较高的新型数字交换电路，在控制信号的作用下，可实现256路数

46、字话音或数据的无阻塞数字交换。MT8980和U103的接口电路如图3-4所示。对时分交换芯片编程的关键是首先要理解什么是时分复用，其次是对时分交换芯片MT8980中控制寄存器和接续存储器每位（bit）定义的理解。MT8980共有8条2.048Mb/s 速率的PCM串行输入码流，每个码流中共有32个8比特数字时隙（信道），输入的各信道数据经串并转换后存入该信道对应的数据存储器中（片内有256个8比特的数据存储器）。MT8980共有8条2.048Mb/s 速率的PCM串行输出码流，每个码流中共有32个8比特数字时隙（信道），每个输出信道（时隙）都有一个11位的接续存储器和它对应。控制寄存器通过控制

47、接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容（即接续命令，输出信道的数据来自哪个输入码流的哪个时隙），以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并串变换，变为时隙交换后的8路2.048Mb/s串行码流,从而达到数字交换的目的。如果不再改写接续存储器中的内容，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直交换下去，直到接受新命令为止。 图3-4 时分交换芯片与计算机通信电原理图五、实验步骤中继实验步骤：因为四路电话拨号是相似的，下面以甲方一路为例，来说明其工作过程：将两台实验箱用一根中继电缆连接线相接起来，打开电源工作开关，按下薄膜输入开关上的“复位”键，此时显示“LET-CK”，按“开始”键，进入主菜单工作状态，选择“交换方式”，按“确认”键，再选择“空分交换”工作方式，按下“确认”键后，使CP