基于PBL38710的语音通信用户接口模块课程设计

1、课程设计（学年论文）课题名称： 通信原理课程设计 学生学号： 1004 专业班级： 通信01 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 熊开胜 课题工作时间： 2012.12 至 2013.1 武汉工程大学教务处 制一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：本课程设计要求学生认真对待，积极参与，充分发挥学生自己的主动性和创造性，要求学生自己真正动手完成设计任务。学生要严格遵守课堂教学的有关规定，服从安排，按照课程设计的时间安排分阶段性地按时完成各项设计任务。最后，每个学生要保质保量的完成设计报告。本课程设计报告一般应包括以下几方面的内容：1 在全面正确理解设计课题及其任务要求的基础上，对设计课题进行整

2、体介绍；2 根据课题设计要求，进行设计方案的论证和选择；3 对课题设计所涉及的单片机、FPGA或DSP等硬件及其开发环境和工具，及汇编语言等软件开发语言进行有针对性的简介；4 具体的硬件设计电路介绍，给出原理图，并对电路设计过程进行详细介绍，这是本设计报告的主要内容；5 对软件开发过程进行详细介绍，给出主要的源程序代码，并进行相应的解释说明，这是本设计报告的另一主要内容；6 对整个课程设计工作进行总结。指导教师签字： 教研室主任签字：年 月 日 年 月 日二、进度安排：本课程设计总学时数为一个教学周，共5天时间。时间安排如下：第1天，布置设计任务，老师加以讲解和说明，学生根据自己的情况选择设计

3、题目；第2、3、4天，学生根据所选题目，运用所学知识对所选定设计题目进行设计；第5天，完成并上交课程设计报告，进行课程设计答辩。三、应收集资料及主要参考文献：通信原理 樊昌信，曹丽娜编著，国防工业出版社通信原理及通信技术 张卫刚主编，西安电子科技出版社电子技术2001年第四期 作者魏守明，郭士增四、课程设计（学年论文）摘要（中文）：本文阐述了带有振铃功能的新型SLIC PBL38710/1的主要特性、工作原理及控制使用方法，并介绍了一种用单片机系统控制的实际应用电路。SLIC（用户线接口电路）是电话通信中的关键器件。为了向电话终端发送振铃信号，传统的SLIC内部需含有振铃断电路，而且外部需配备

4、专门的铃流发生器。PBL38710/1是爱立信公司近期推出的全新SLIC，这种SLIC不仅能支持多种振铃信号，而且电路中省去了诸如振铃继电路、铃流发生器等许多传统器件，从而可大大节省PCB布线空间，降低设计成本，并且控制使用也更加方便。本文介绍了PBL38710/1新型振铃SILC的主要性能以及在“集群通信系统接警控制台”中的实际应用。关键词：SLIC 振铃 PBL38710/1 集群通信系统五、课程设计（学年论文）摘要（英文）：This paper expounds the function of the new type with a ringing SLIC PBL38710/1 mai

5、n characteristics, working principle and control using method, and introduces a kind of single chip microcomputer control system with the actual application of the circuit. SLIC (subscriber line interface circuit) is the key devices in the telephone communication. In order to send signals to the tel

6、ephone terminal ringing, the traditional SLIC internal need to contain broken ring circuit, and external the need to have special bell flow generator. PBL38710/1 is Ericsson company in the near future the new launch SLIC, this can not only support a variety of ringing SLIC signal, and saves the ring

7、ing in the circuit such as the circuit, the bell flow generator etc many traditional devices, from in, which can greatly reduce the PCB wiring space, reduce the cost of design, and to control the use more convenient. Based on the basis of practice, this paper introduces the PBL38710/1 new ringing th

8、e main performance and SILC "cluster communication system deploy more effectively console" in the practical application. Keywords: SLIC ringing PBL38710/1 cluster communication system 六、成绩评定：指导教师评语： 指导教师签字： 年 月 日项目评价项目评价调查论证工作量、工作态度实践能力分析、解决问题能力质量创新得分七、答辩记录：1，试述模拟信号抽样和PAM的异同点模拟信号抽样的PAM的共同点

9、都是时间离散取值连续的信号不同点是抽样信号的频谱是周期延拓幅度不下降而PAM频谱是周期延拓幅度下降2，适述复用和复接的异同点复用的目的是为了扩大通信链路的容量在一条链路上传输多路独立的信号实现多路通信在复用的过程中将低次群合并成高此群的过程成为复接3，在PCM系统中信号量燥比和信号带宽有什么关系在PCM系统中信号量燥比和信号带宽有什么关系答辩意见及答辩成绩答辩小组教师（签字）： 年 月 日总评成绩：（教师评分×75%+答辩成绩×25%）1、PBL38710/1芯片主要特点（1）省去了振铃继电器和传统的铃流发生器；（2）支持正弦波、梯形波和方波振铃；（3）支持高电压振铃信号；

10、（4）片内自动电池馈电切换；（5）可编程电池馈电特性；（6）供电可低至-21V，利于低功耗线路设计；（7）低挂机功耗，50mW-24V电池；（8）环流、振铃和地键检测功能；（9）可编程环流、振铃检测器门限；（10）与各种类型编程器/滤波器的混合功能；（11）可编程线路终端阻抗；（12）挂机传输。 2、引脚说明与功能框图PBL38710/1为28脚PLCC封装，其引脚排列如图1所示，内部功能框图如图2所示。 引脚说明如下： 脚1（BGND）：电池地，应与AGND相连。 脚2（VBAT2）：低电池供电端，-58V-24V。 脚3（VBAT）：高电池供电端，-80VVbat2。 脚4（VCC）：+5

11、V电源。 脚5（HB）：待机状态时的高低电池馈电切换控制，采用高电池馈电时可提供高的开环电压。 脚6、脚25、脚28（NC）：空脚，必须悬空。 脚7（VR）：振铃信号输入端，低电压振铃信号由此输入。 脚8（RSG）：内部编程电阻RSG由此端接到VEE。 脚9（E1）：使能输入端，控制是否将需要的检测器结果由DET输出。 脚10、脚17、脚24（VBAT）：在芯片内部与3脚相连。 脚11（DET）：内部检测公共输出端，DET为低电平时表示选择的检测器被触发，DET为内部带有上拉电阻的集电极开路输出。 脚12（C2）、脚13（C1）：控制输入端，用于选择SLIC的工作状态。 脚14（RDC）：该脚

12、与RSN之间接有两只串联电阻，用来编程恒流馈电，两只电阻的公共节点需用电容对地去耦。 脚15（AGND）：模拟地，应与BGND相连。 脚16（RSN）：音频输入端，恒流馈电、二线阻抗及接收增益的编程网络均连接到此端。 脚18（VEE）：-5V电源。 脚19（VTX）：音频输出端。TIPX和RINGX间的交流平衡信号，经内部转换，变为对地参考的非平衡信号由VTX输出。VTX和RSN之间接有二线阻抗编程网络。 脚20（HPT）：交流/直流隔离电容CHP的一端，CHP的另一端接到脚HPR。 脚22（RD）：摘机检测编程电阻RD由此脚连接到VEE。 脚23（RDR）：振铃检测编程电阻RDR由此脚连接到

13、VEE。 脚26（TIPX）、脚27（RINGX）：TIPX和RINGX经过压保护电路连接到二线接口的TIP和RING端。3 工作原理与控制使用3.1 环路监视功能PBL38710/1内部含有环流检测器、地键检测器和振铃检测器。通过内部逻辑控制，这三种检测器共用一个输出端DET来输出各自的状态。环流检测器用来检测环路电流的大小。当环路电流超过环路电流门限值ILTh时，DET输出逻辑低电平，表明电话摘机时。ILTh可通过选择环流编程电阻RD的阻值来设定。对某一希望的ILTh，电阻RD可由式：RD=360/ILTh计算得到，RD的单位为k，ILTh的单位为mA。当环路电流小于ILTh时，输出为逻辑

14、高电平。地键检测器用来检测线路中的地键状态。当地键压下（有效）时，DET输出逻辑低电平。地键检测器电路自动检测TIPX和RINGX中的电流差，一旦这个电流差超过了门限值ILon，检测器就被触发。ILon的典型值为10.5mA。振铃检测器用来检测线路在振铃期间是否变为摘机状态。电话摘机时，由于线路阻抗发生了变化，因而检测可检测到线电流的变化，当环路电流超过环路电流门限值ILTh时，DET输出逻辑低电平，表明摘机。通过选择电阻RDR的阻值可以改变ILTh。对某一希望的ILTh，电阻RDR可由式：RDR=360/ILTh来计算得到，RDR的单位为k，ILTh的单位为mA。当环路电流小于ILTh时，D

15、ET输出逻辑高电平。3.2 控制输入PBL38710/1有4个与TTL兼容的数字输入端：HB、E1、C2和C1.其内部有一个译码器解释输入条件并建立命令操作状态。表1概括了SLIC的各种操作。表1 SLIC的操作工作状态HBE1C2C1DET输出电池馈电开路××00逻辑电平高元振铃××01振铃检测VBAT有源×010地键检测CBAT2有源×110环流检测VBAT2待机0011地键检测VBAT2待机0111环流检测VBAT2待机1011地键检测VBAT待机1111环流检测VBAT注：“×”表示无关（1）开路状态（C2=0,C1

16、=0）在开路状态，TIPX和RINGX线路驱动放大器以及其它的电路部件均处于省电模式，没有电池用于馈电，此时SLIC对线路呈高阻抗，功耗最小，内部各检测器无效。（2）振铃状态（C2=0,C1=1）为得到高电压振铃信号，电池馈电需使用高电压Vbat，当选择振铃状态时，SLIC将自动这个高电压，此时脚VR输入的低电压振铃信号被放大，转换为平衡振铃信号送到用户端。振铃检测器检测到摘机状态后，在DET端输出逻辑低电平。（3）有源状态（C2=1,C1=0）在有源状态，音频信号传输正常，环流检测器和地键检测器有效，哪个检测器输出到DET由输入端E1控制。（4）待机状态（C2=1，C1=1）待机状态禁止音频

17、信号传输，线路驱动放大器被断开，电池切换控制信号HB控制待机状态下用于馈电的电流。环路检测器和地键检测器在这种工作状态下有效，哪个检测器输出到DET由输入端E1控制。（5）使能输入（E1）输入端E1控制有源状态和待机状态时输出端DET的功能。在开路状态和振铃状态，哪个检测器连接到DET由SLIC自动完成。在有源状态或待机状态下，当E1被设为逻辑低电平时，E1控制地键检测器输出至DET。当E1被设为逻辑高电平时，E1控制环流检测器输出至DET。（6）电池切换控制（HB）在待机状态下，输入端HB控制电池馈电，即在VBAT和VBAT2之间的切换，Vbat的绝对值>Vbat2的绝对值（注意，在振

18、铃状态，SLIC将自动切换到VBAT，不受HB影响）。在待机状态下，当HB被设为逻辑低电平时，SLIC使用VBAT2作为电流馈电；当HB被设为逻辑高电平时，SLIC使用VBAT作为电池馈电。3.3 电流馈电特性（1）恒定环路电流ILProg=2500/(RDC1+RDC2)RDC1、RDC2的单位k。（2）待机状态环路电流IL=(Vbat的绝对值)-2/（RL+2000）（3）振铃状态环路电流VTIP-RING>0V，7095mA；VTIP-RING<0V,4770mA3.4 使用中的注意事项（1）必须保证脚VBAT的电压比其它任何脚上的电压更负，最理想的加电顺序是：地、VBAT、

19、其它电源、信号端。为确保在脚VBAT上有更负的电压，可在VEE和脚VBAT之间接保护二极管DBE。脚VBAT和VBAT2的上电速率不能超过由5.1电阻和0.47F电容组成的RC网络的时间常数。（2）在PCB布线时，连接到脚RSN的元件应尽可能靠近RSN，以减少干扰；在PCB上应将模拟地（AGND）与电池地（BGND）用一点连接起来。（3）为防电话线上的过压，对PBL38710/1进行过压保护是必要的。图3中保护电路采用TISP61089过压保护器及限流电压RF1和RF2作为次级保护。4 实际应用电路PBL38710/1应用非常广泛，如下图在“集群通信系统接警控制台”中的应用电路。由80C31单

20、片机系统配以PBL38710/1及接警电话构成的“集群通信系统接警控制台”用来完成对集群通信系统内移动内户报警的接警控制。并根据需要进行相应的话务链接。应用单片机系统对PBL38710/1进行控制非常方便。图中PBL38710/1的输入控制端C1、C2、E1、HB及内部检测器输出端DET均接到单片机的P1口，通过对P1口的操作即可完成对PBL38710/1的控制。振铃输入信号由单片机控制ML2035产生，ML2035是频率可编程的正弦波产生器，可产生频率范围为050kHz的精确信号值，产生的频率与串行数据的换算公式为：fout=fclkin(D15-D0)DEC/2 的23次方。ML2035的

21、串行数据锁存控制端LATI接到单片机的P1.0，同时将单片机串行口的工作方式设为方式0输出，数据从RXD引脚串行输入，由TXD引脚输出同步脉冲。电路的工作过程如下：系统初始化后，将PBL38710/1置为待机状态，中断接收集群系统控制中心送来的告警信息。接警台收到告警信息后，最小微机系统控制ML2035产生低压振铃信号，将PBL38710/1的工作状态设置为振铃状态，向接警电话发送振铃。当PBL38710/1识别出电话摘机时，DET输出低电平送单片机，单片机查询到DET低电平时，停发振铃信号，将工作状态设置为有源状态，此时即可进行正常通话。在有源状态，将控制输入端E1置为逻辑高电平，使环路检测

22、器有效，此时即可识别挂机。当电话挂机时，再将PBL38710/1置为待机状态，开始新的控制过程。5、PCM编译码器TP3067其实电路编译码器的发送时序和接收时序还是可由外部电路来控制的，编译码器的发送时序由AD控制电路来控制，而AD控制电路还是受外部控制电路的控制，同样在译编码器把模拟信号变换成数字信号的规律一般有二种，一种是律十五折线变换法，它一般用在PCM24路系统中，另一种是A律十三折线非线性变换法，它一般应用于PCM30/32路系统中，这是一种比较常用的变换法，模拟信号经取样后就进行A律十三折变换，最后变成8位PCM码头，在单路编译码器中，经变换后的PCM码是在一个时隙中被发送出去，

23、这个时序号是由AD控制电路来决定的，而在其它时隙时编码器是没有输出的，即对一个单路编译码器来说，它在一个PCM帧里只在一个由它自己的AD控制电路决定的时隙里输出8位PCM码，同样在一个PCM帧里，它的译码电路也只能在一个由它自己的DA控制电路决定的时序里，从外部接收8位PCM码。 模拟信号经过编译码器时，在编码电路中，它要经过取样、量化、编码。到底在什么时候被取样，在什么时序输出PCM码则由AD控制来决定。同样PCM码被接收到译码电路后经过译码低通、放大。最后输出模拟信号到话机，把这两部分集成在一个芯片上就是一个单路编译码器，它只能为一个用户服务，即在同一时刻只能为一个用户进行A/D及D/A变

24、换。 CVT-CK 数字程控交换实验系统实验指导书电路中DA控制电路也受外部控制电路的控制，这样，我们只要向AD控制电路或DA控制电路发某种命令即可控制单路编译码器的发送时序和接收时序号，从而也可以达到总线交换的目的，但各种单路编译码器对其发送时序和接收时序的控制方式都有所不同。象有些编译器就有二种方式，一种是编程法，即给它内部的控制电路输进一个控制字，令其在某某时隙干什么工作，另一种是直接控制，这时它有两个控制端，我们定义为FS和FSr，要求FS和FSr是周期性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都为125S，这样，每来一个FSX，其中codec就输出一个PCM码，每来一个FSr，其codec就从外部输入一个PCM码。 在本课程设计系统的PCM编译码电路中的器件为美国国家半导体公司的TP3067。如图： 由上述电路分析可知，PCM编译码电路所需的工作时钟频率为2.048 MH，FSR、FS帧同步信号为8 KHZ窄脉冲。本实验设计系统PCM编译码电路原理图如下图所示。6、用户线接口电路原理为简单和经济起见，反映用户状态的信号一般都是直流信号，当用户摘机时，用户环路闭合，在用户线上有直流电流流过。主叫摘机表示呼叫信号，被叫摘机，则表示应答信号。当用户挂机时，用户环路断开，用户