交换原理TST网络设计说明书

TST交换网络设计摘要：一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核心。其中，时分接线器（T型）和空分接线器（S型）是程控交换技术中最基本的交换单元电路。单独的T接线器和S接线器，只适用于容量比较小的交换机，而对于大容量的交换机通常选用空分交换芯片和时分交换芯片构成T-S-T交换网络，完成多语音用户间的交换。关键字：交换网络；T接线器；S接线器第一章前言本设计要求学生在学习现代交换原理的基础上，掌握T接线器和S接线器的功能，以及构成T-S-T交换网络的方法，正确理解接线器的组成、工作方式和工作原理，这对学习和分析电话通信网、程控交换机是非常有益的。通过该课程设计的训练，培养和提高学生的综合设计能力和实际动手能力，为今后的学习和工作积累经验。交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接，或者说是将入线上的信息分发到出线上去。在交换系统中完成这一基本功能第二章TST网络TST网络为三级网络:大型的数字交换网络普遍采用TST（时分-空分-时分）三级结构，它由两个T级和一个S级组成，如上图所示；因为采用两个T级，可充分利用时分接线器成本低和无阻塞的特点,并利用S级扩大容量，使他具有成本低，阻塞率小和路由寻找简单等特点。这种数字交换网引入了空分级S，改善了话务的疏散功能，并通过扩大S级的输入母线和输出母线，将多个时分接线器连接起来，大幅度提高了交换网的容量。图中S级之前的称为前T级，S级之后的称为后T级。这里S级的容量为8X8，即有8组输入母线和8组输出母线，分别可接8个前T级和8个后T级。这个TST网络的容量为：时分交换器芯片MT8980的容量为8X32=256个时隙。可接入8端PCM一次群，由于8个前T和8个后T，因而总交换的容量为8X256=2048时隙（话路），可接入8X8=64端PCM一次群，又因为每端PCM可占用的时隙数为30,且数字交换网为单向传输，每一对通话占用两个时隙，故可同时接通的通话数为：64*30/2=960,即最多可接通1920路用户通话。前T级采用控制写入，顺序读出，后T级采用顺序写入，控制读出，S级采用输出端控

制，对入线进行选择。如下图所示:在实际应用中，用户A所在的同一组T级网络中前T级和后T级使用同一个控制存储器来控制，但两者最高位是倒相关系，同样的方法，用户B所属的T级网络也是采用的同一个控制存储器来控制，只需要将最高位反相后送给后T级。这样在电路上大大的简化了控制电路的复杂程度。介于TST网络的三级结构，整个系统的电路中必须包含三级交换电路，T级采用时分交换芯片MT8980来实现，S级采用空分交换芯片MT8816来实现。第三章下面介绍芯片MT8980内部结构如下:SMb/sPCM|定时电境］DTA匸：再十5耶地输出St用rw入瑞〕-括控制楼口HiliSMb/sPCM|定时电境］DTA匸：再十5耶地输出St用rw入瑞〕-括控制楼口Hili；HLHK71WIjJL歴井伸

变换甬踏b/M宀输出暗)输入端口：PCM0-PCM7输出端口：PCM0-PCM7处理机控制接口：A0〜A5,D0〜D7,-CS,R/W,DTA等D0-D7：8位双向数据总线，处理机与芯片互通信息使用；A0~A5：6位地址总线，用于处理机对芯片内各部件寻址，传送寻址用的地址码。控制寄存器是一个8位的寄存器。其内容是由处理机写入，用以指定工作模式、操作对象和输入/输出的PCM总线号码。MT8980有两种工作模式：交换模式和消息模式。靠软件设置确定使用两种工作模式中的哪一种。在交换模式下，MY8980实际上就是一个完整的单级T接线器；在消息模式下接续存储器低8位的内容可作为数据直接输出到该存储单元对应的输出母线上的对应时隙中去。微处理器可通过控制接口寄存器读取数据存储器、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数据。所有上诉操作都是由微处理器发出的命令确定的。芯片工作于何种模式，也是由微处理器发出的命令控制，命令传送使用的信号线以及有关命令的格式介绍如下：地址线（A0~A5）用于确定操作对象。当A5=0时，所有的操作均针对控制寄存器；当A5=1时，则由A4~A0来确定时隙号，以便对各时隙进行控制。控制寄存器的格式如下:

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选择建用选样垃地址誉B7和b6为模式控制位，其中b7为分离方式选择位。当b7=l时，不论b4,b3处于什么状态，对芯片的所有读操作均从数据存储器读出；所有的写操作均写入接续存储器的低8位。当b7=0时，由存储器选择位b4,b3指定对哪一个存储器进行读写操作。B6为输出方式选择位。当b6=1时，如ODE=1，位消息模式，接续存储器个存储单元的低8位将按顺序输出至对应输出母线上的对应时隙。当b6=0时，为交换模式，有接续存储器的内容控制数据存储器的读出。，MT8816内部结构如下图:左淞ETd DWREEET+V左淞ETd DWREEET+VccVnVss COU ，£0L；4ROW0^ROWii」COL0~COL7:列输入/输出，开关阵列8路列输入或输出。ROW0~ROW15:行输入/输出，开关阵列16路行输入或输出。acol0~acol2:列地址码输入，对开关阵列进行列寻址。AROW0~AROW3:行地址码输入，对开关阵行进行行寻址。ST:选通脉冲输入，高电平有效，使地址码与数据得以控制相应开关的通、断。在ST上升沿前，地址必须进入稳定状态，在ST下降沿处，数据也应该是稳定的。DI：通断控制输入，若DI为高电平，将所选择的开关导通；若DI为低电平，将所选择的开关断开。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。MT8816的工作原理如下：DidST^ ACOLiAC.CU图中有8条COL线(COL0-COL7)和16条ROW线(ROW0~ROW15),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。芯片有保持功能，因此可以保持任一交叉点处于接通状态，直至有断开控制信号或复位信号为止。cpu可以通过地址线acol2~acol0和数据线arow3~arow0控制和选择需要接通的交叉点号°ACOL2~ACOL0管col7~col0中的一条线。ACOL7~ACOL0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COL.；7 0 1数据线arow3~arow0管row15~row0中的一条。arow3~arow0也是编码的，经过译码以后就可以接通交叉点相应的ROW.；控制相应ROW.的以接通有关的交叉点。例如要接11通COL,和ROW8之间的交叉点。这时一方面向ACOL2~ACOL0。送“001”另一方面向AROW3~AROW3送“1000”。并使DI为高电平，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“RESET”复位端。当RESET为“1”时，全部交叉

点就断开了。电子接线器速度快，驱动要求低，并能自己保持。因此使用起来十分方便。其它型号的芯片的基本原理也大致相同。区别只是容量不一样。电子接线器的优点是体积小，价格便宜，它的缺点是导通电阻较机械接点大（一般几十欧姆到一百欧姆），并且串音衰耗也较机电的接线器小，因此电子接线器组成的交换网络和由机械接点组成的交换网络也有所区别。AT89C51单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。P1.P1.0C<7；1V€Cpi.1r£□Ffl.QrADKIjF1.Z匚334□ 1|AC1)Pi5L417jpci?4Ada)P1.4匚;534□ip-o.ai戌心耳）Pli匚■DLra.4mo4^Pl.tur3A□P0.5-MOS)p1rejB3-3□ MOdjRSTCCl12nFO.TiAOT)PaceID31!□eajstpp(TXDJP3.111345ALE^AddPNflJjP3.3C12ZflbPSEMifWTT)曹*彳匚1工対□Pi.T1A15»^T-Q)P3-.4匚14Z7□ <A14|ii\JPT$|WT和PS.*U1B25□P2.a*皿P3fC1-7Z-*□ 31*11fXTAL2C211hP25!(点讪KTAL119zz□FZ1［阳即GNC2021□P2.QPST/VPPp<7|RX0)P3.Dd19(TXD|P3.1□318XTAL2d417XTAL1□516(INTCIJP3fd15(IHTHP3Jd714(TO*P$4□013(THP35d12QMD□11VCCJP1.7P1.6P1.SP1.4P1.3PI.2P1.1(AlhlipPi.O(AINO)3P3.7AT89C51AT89C2051AT89C511．主要特性：•与MCS-51兼容・4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年•全静态工作：0Hz-24Hz•三级程序存储器锁定•128*8位内部RAM•32可编程I/O线•两个16位定时器/计数器・5个中断源•可编程串行通道•低功耗的闲置和掉电模式•片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INTO（外部中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4TO（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问