现代交换原理实验报告

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1、实验 1 交换系统组成与结构一、交换系统总体介绍图 1-1 是程控交换实验系统方框图，图 1-2 是程控交换实验系统结构图。5 C P U中央处理器:1rik *k Ji,k jL1T10液晶显示10键盘输入电路11工作电源13交换工作状态指示电路图1-1 交换系统方框图N 量L OS 0-0 0W93 s3 nuoSFuS3 i -kJ_ l 一- 亠8 B ”理芈雄曲图构结统系验实换交控程22bszfen 2阴課聃無撫M*粼载盟 厨CDbCMpguH戯曲v犠床韜一 證亠堂口曙化保io一SDL亶S9HEWDnuUKdlss. S30 Q Qz、153巴OIO IIIMIMII |rro 9

2、ibllJnVT!IJ*划黑咚朋聚年朗塢 讯frttfr抽W倉 LllkSOEU 直laqL程控交换系统由14个电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下：1. 模块14 :模块14分别是电话机甲（一）、甲（二）、乙（一）、乙（二）的用户线接口电路和PCM编译码电路。具体叙述如下:（1）PBL 38710用来实现二/四线变换，摘挂机检出，铃流驱动和用户话机接口等功能；(2) TP3067主要实现PCM编译码功能；(3) MT8870 (甲方或乙方的两个话机合用一片)用来接收双音多频信号，把检测到的被叫用户电话号码，送给记发器CPU以便控制交换网络接通被叫用户话路。2. 模块5：模块5是中央处理器

3、电路，主要由U102 (AT89C51)组成，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示与 显示、交换命令的转接和控制接收学生的下载程序。3. 模块6：模块6是CPLD可编程模块(U101)，它产生并输出下列信号：(1) 500Hz连续方波(即拨号音信号)(2) 忙音脉冲，即0.35秒通、0.35秒断的周期方波(3) 回铃音脉冲，即1秒通、4秒断的周期方波(4) 25Hz周期方波(振铃信号)(5) PCM编译码器的时钟信号电路，它提供四片TP3067所需的2048KHz及8KHz的时钟脉冲。(6) 各接口间的控制信号。4. 模块7：模块7是交换网络，它包括三大部分：(1) 人工交换网络部分：主要由S

4、201和M201组成，通过手动设置跳线完成人工交换工作。(2) 空分交换网络部分：主要由MT8816芯片构成，完成空分路由选通。(3) 数字时分程控交换网络：主要由MT8980芯片、74HC573及一些外围电路构成。5. 模块8：模块8是记发器电路：它是CPU中央处理器及控制检测电路，主要由CPU芯片U101 (AT89C51)、CPLD 可编程器件EPM7128、锁存器74HC573等组成，它们在系统软件的作用下，完成对话机状态的监视、信号音 及铃流输出的控制、电话号码的识别、交换命令发送等功能。具体叙述如下：(1) 用户状态检测电路：接收各个用户线接口电路输出的用户状态检测信号DETX (

5、X是话路的序号)，可 以是A、B、C、D，例如DETA是第一话路的用户状态检测信号(下面文字说明中标号的X含义与此处相同)， 信号直接送入CPU的P1 口，以识别主、被叫用户的摘挂机状态。(2) 信号音控制电路：主要由单片机U101及4066的电子开关组成，由CPU经EPM7128 口输出的拨号音 控制信号(SELA1)、忙音控制信号(SELA2)、回铃音控制信号(SELA3)的作用下，分别分时地将上述三种信 号通过U305电子开关送入主叫用户。(3) 铃流控制电路：由上述的单片机U101、EPM7128和用户线接口芯片PBL 38710的有关管脚等组成。 自动交换时，在单片机U101作用下，

6、EPM7128 口输出的振铃控制信号(RING)，铃流音信号送给PBL38710， 由PBL38710提升铃流信号电压，使其有效值达到75V左右，送往电话机。(4) DTMF接收控制电路：主要由EPM7128可编程器件和CPU的中断端口组成，当8870收到电话号码后， 便发出使能信号(12EN或34EN)向CPU申请中断，同时收电话号码数据(DTMFD14)送给CPU (U101 )和 EPM7128进行处理。6. 模块9：模块9是话路交换控制器电路：主要由U103、U105、U107、U01及学生二次开发程序U109构成。7. 模块10：模块10是液晶显示和键盘输入电路：它们共同完成交换功能

7、选择，对话路交换状态显示、话路时隙设置 等功能。8. 模块11：模块11是工作电源：分别是-48V、-12V、接地、+5V、+ 12V。9. 模块12：模块 12 是空分中继接口和计算机通信接口：用于与另一台实验箱或计算机进行通信。中继接口主要由J103、U101和空分交换模块组成，而计算机通信接口主要由J201、U102和MAX202组成。10. 模块 13 ：模块1 3是交换工作状态指示电路：用来指示系统工作于人工、空分或时分交换工作状态。11. 模块 14 ：模块14是双音多频检测电路：由8870芯片及一些外围电路构成，用来接收电话号码数据（DTMFD14） 送给CPU （U101 ）和

8、EPM7128进行处理。二、实验内容1熟悉本实验平台的组成与结构。2熟悉各组成模块的构成元器件及其完成的作用3. 初步建立程控交换实验系统及电话交换、中继接续通信的概念。三、实验步骤1打开交流电源开关，电源输入电路加电，电源指示灯（发光二极管）亮。2按一下薄膜开关的“复位”键，中央处理器复位一次，液晶背景灯闪一下。3按“开始”键，进入菜单的主要工作状态选择，分“人工交换”，“空分交换”，“时分交换”，“时分中 继”等四种工作方式。4移动横向指示箭头，选择“空分交换”方式，按“确认”键。此时液晶进入呼叫状态显示，“空分” 指示灯亮5.对“甲方一路”与“乙方一路”接上电话单机，正常呼叫。注意液晶显

9、示及其他一些指示灯的变化， 熟悉信令程控交换与话音信号通信交换的全过程。6呼叫时，甲方一路电话号码初始值设置为：48，乙方一路初始值设置为：68。注：本实验平台上的跳线开关设置默认值如下：所有三脚跳线1-2脚连，如K301、K401、K501、K601等，四脚跳线K303的1-2、3-4脚连，二脚跳 线K201的1-2脚连。空分交换界面如下图：通话状态下界面如下图：实验5 用户接口模块（主被叫）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 通过对用户模块电路PBL 387 10电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。二、电路工作过程用户电路也可

10、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在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，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

11、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)，R (振铃)、S (监视)、C (编译码)、H (混合)、 T (测试)、0 (过压保护)七项功能。图5-1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：( 1 )馈电( B-Battery feeling )向用户话机送直流电流

12、。通常要求馈电电压为48伏或24伏，环路 电流不小于18m A.(2) 过压保护(00vervoltage protection)防止过压过流冲击和损坏电路、设备。(3) 振铃控制(RRinging Control)向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/90Vrms正弦波。(4) 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 络和交换网络。(5) 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

13、通滤波器占有话路(300Hz-3400Hz)带宽，编码速率为 64kb/s。(6) 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”。图5-1 模拟用户线接口功能框图用户线接口电路:(7) 测试(TTes t)对用户电路进行测试。测 振 铃 状态信号是2/4线厚膜混合用户线接口电路。它包含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，用户线是否有话机的识别，语音信号的2/4线混合转在本实验糸统 中，用

14、户线接口电 路选用的是PBL 口丄厂”用户线387 10 PBL 387 10 换，外接振铃继电器驱动输出。PBL 387 10用户电路的双向传输衰耗均为-ldB，供电电源为+ 5 V和-5 V， PBL 387 10还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求，即达到+75V的有效值。其各项性能指标符 合邮电部制定的有关标准。1. 该电路的基本特性(1) 向用户馈送铃流(2) 向用户恒流馈电(3) 过压过流保护(4) 被叫用户摘机自截铃(5) 摘挂机检测和LED显示(6) 音频或脉冲拨号检测(7) 振铃继电器驱动输出(8) 语音信号的2/4线转换(9) 能识别是否有话机(10) 无需耦合变压器2. 用户线接口电路主要功能控制信号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图5-2 PBL 387 1 0内部电路方框图图5-2是PBL 387 10内部电路方框图。图5-3是用户线接口电路电原理图。C3041uVCCLGND45U301HPTPBL3 8710J301TP301-5VR301R302212223DNGADNGBPR20T1RDRDRVTX19R307430KR30920KC301 2200P/