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程控交换系统实验指导书
武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书前言科技领导潮流！随着教学仪器的更新，国内各高校己经纷纷推行教学改革，正由传统的 教学方式改为新型的教学方式，新式科教仪器也被广泛使用。处于重要地位的实验尤其得到 广泛关注，因而，各厂家纷纷推出了多种多样的教学实验平台。然而，什么才是我们应该重 点关注的呢？ 一、紧扣主流教材和实验指导书 课程提供了基础理论和知识点，实验要对课程中学到的知识加以巩固，提高学生的实践 能力。并要求能够在此基础上做一些自主的开发性实验，以开拓思维，培养兴趣。为此，就 要求我们以教材为蓝本，以主要知识点为基础，以实践性为基本要求，以实验书为指导，以 培养学生能力为目标，开发真正具有较高价值的教学实验平台。实验项目涵盖国内主流的通 信工程专业统编教材，实验项目的设置与组成更合理，既可独立进行实验，又可组成不同的 系统进行综合实验。 二、合理的实验层次,全面提高学生能力 实验就其内容我们可以将之分为三个层次： 1、验证性实验 2、实验性实验 3、开发性实验 与之对应，实验教学平台也要包含这三个层次的实验内容，提供多样的和具有启发性的 实验环境。经过多次实验教学和反复修改，我们的实验系统注重培养学生对基础理论的理解 能力，通过验证性实验可以让学生清楚地掌握教材上的基本原理；通过实验性实验和开发性 实验，可以提高学生的实际动手能力和创新能力。我们设计的实验项目具有代表性、经典性、 先进性，学生在教学实验的基础上融会贯通、举一反三，进行二次开发实验，或自行设计课 题，动手进行课题研究，起到开拓思路和启迪引导的作用。武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书三、时代性和多样性 吸收最新科研成果，选用最新集成芯片，采用最新工艺，保持前几代产品的可靠性及稳 定性优点，结合当前通信工程专业对教学设备的需求，展示现代最新科技水平。实验可以多 种模式进行，教学光盘、教学实验指导书、可编程逻辑器件教学，老师启发引导教学等多种 方式介入实验过程，适应当今通信新实验和新技术的发展。资料齐全，方便教学除了提供实 验箱与相关配件外，我们还提供与实验教学相配套的辅助资料、电子版教材，便于学生阅读 和老师改编；提供实验手册以及电原理图、汇编程序清单等，便于老师教学和实验。我们致 力于学生各种能力培养的同时，也关注实验教学的易操作性，和广大老师共同打造一个真正 方便实用、高价值的教学实验平台。 最后，衷心地希望我们的教学实验平台能为广大师生提供良好的教学实验条件，为教 育事业的发展做出应有贡献。由于水平所限，书中缺点错误在所难免，恳请广大读者批评 指正。编者按 2006 年 3 月武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书目录实验系统结构介绍.......................................................................................................... 1 第一章 程控交换系统模块实验 ................................................................................. 12实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 用户线接口模块实验 ......................................... 12 信令信号的产生与观测 ....................................... 18 双音多频（DTMF）接收与检测 ................................. 23 话路 PCM 编译码 ............................................. 30 呼叫处理与线路信号的传输过程 ............................... 33 二/四线变换与回波返损测试 .................................. 36第二章 交换机参数设置实验 ..................................................................................... 41实验七 实验八 系统时间参数设置 ........................................... 41 话机参数设置 ............................................... 44第三章 交换状态与显示实验 ..................................................................................... 48实验九 信号交换方式与状态显示 ..................................... 48第四章 空分交换实验 ................................................................................................. 52实验十 空分交换的过程与分析 ....................................... 52 实验十一 模拟中继接口实验 ........................................... 58第五章 数字时分交换实验 ......................................................................................... 61实验十二 时分交换网络基本原理 ....................................... 61 实验十三 数字时分（T）接线器编程方法 ................................ 65 实验十四 局内数字交换实验 ........................................... 71 实验十五 时间调度表与事件调度 ....................................... 77第六章 数字中继接口实验 ............................................ 83实验十六 帧同步插入与提取 ........................................... 83 实验十七 信令插入与提取 ............................................. 88 实验十八 信令与话音的混合传输 ....................................... 91第七章 综合设计实验 ................................................................................................. 95实验十九 新服务功能及编程调试 ....................................... 95 实验二十 程控交换系统指标测试 ....................................... 97武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验廿一 系统联调综合实验 .......................................... 103 实验廿二 来电显示的接收和发送 ...................................... 109 实验廿三 仿真电话及信令状态监视 .................................... 114 实验廿四 外线接口实验 .............................................. 119第八章 系统管理实验 ............................................................................................... 125实验廿五 话务监视实验 .............................................. 125 实验廿六 计费实验 .................................................. 128 实验廿七 程控交换原理 .............................................. 131附录...................................................................................................................... 135附 录 一 程控交换综合实验系统软件说明书 ............................ 135 附 录 二 数字交换网络芯片 MT8980 介绍 ............................... 159 附 录 三 时分中继交换子程序举例 .................................... 164主要参考文献.............................................................................................................. 167武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验系统结构介绍一、 实验系统框图外 线 接 口 用 户 接 口模拟中继接口数字中继处理单元数字中继接口总线 空分交换 单元 话路 交换 控制 器用 户 接 口时分交换 单元总线总线 用 户 接 口 中央 处理 器通信 口 键盘时序产生单 元数据交 换总线液晶信令信号产生单元 用 户 接 口 总线 信令发生 器 记发 器二、系统结构说明硬件主要分为以下几个部分： 1、 用户接口：该设计中采用的四路模拟用户接口；第 1 页 共 160 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书2、 外线接口：作为用户交换机和局用交换机相连； 3、 电源输入模块：产生整个实验箱所需要的各种电压的工作电源； 4、 中央处理器：由 MSC-51 系列的单片机实现，主要实现人机界面的管理； 5、 记发器：由 MSC-51 系列的单片机实现，实现信令的管理； 6、 话路交换控制器：由 MSC-51 系列的单片机实现， 完成对时分交换单元和空分交换 单元的控制； 7、 空分交换单元：实现模拟话路的交换； 8、 时分交换单元：实现数字话路的交换； 9、 来电显示单元：实现 DTMF 主叫识别的接收和发送； 10、 信令信号产生单元：产生信令音和程控实验系统的工作时钟； 11、 数字处理单元： 完成数字中继协议处理、 帧同步码的插入和提取、 位时钟的提取。三、用户接口接口是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分，为了保证交换机内部信号的传递与 处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部发生关系。下面讲述的 是模拟用户接口，它完成了 BORSCHT 功能。 模拟用户接口使用的接口芯片是 AM79R70，以及运放电路和 PCM 编解码芯片 TP3067。 甲方一路和甲方二路合用一个 DTMF 解码芯片 MT8870，乙方一路和乙方二路合用另外一个 MT8870，作为拨号识别芯片。模拟用户接口的硬件框图如下：第 2 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书TIP RING AM79R70放大电路 开关 放大电路 D S1 S4 去空分交换单元 记发信令CIDEN B C 4 C1 PCM 编解码 TP3067 去时分 交换单 元 DTMF 解码 MT8870 振铃 摘机四、外线接口这部分框图如下：外线 接口桥 电 路二 四 转 换交换 网络桥 电 路振铃检测记发 器外线铃流经过桥电路后产生振铃信号，提供给记发器单元。记发器通过检测该信号获 知是否有外线打入。外线话音信号经过桥电路后，由二四转换电路转换为模拟话音输入信 号，经过放大以后接入到程控交换网络。 这部分具体电路参见原理图，这里简要介绍一下功能的实现： 电路模拟摘机通过两个三极管实现，当 PICKUP 为高电平时，BG702 导通，于是 BG701第 3 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书导通，外线电路接入到内部电路。同时，由于内部电路的阻抗低，线路上电流增大，此时 交换机会接通话路。外线电路就入到内部电路后，被分为话音输入和话音输出两个部分。 话音输入部分是指送给用户的话音。话音输入信号通过一个运算放大器后接入到内部 交换网络的 RI 部分。 话音输出部分是指用户送往外线交换网的话音信号。 话音输出信号来 自内部交换网的 TI 信号，该信号通过两级放大接入到外线交换网，其中 BG703，BG704 构 成了一个复合达林顿管。达林顿管特点是等效电流大，放大系数高，而且等效输入阻抗亦 很高。 由于外线话音为模拟信号， 只能进入空分交换网络进行话路的交换。 拨打外线时交换 方式自动调变到空分交换状态。五、中央处理器这部分框图如下：和记发器、 交换控制器 数据交换 CPLD MSC51液晶键盘交换方式指 示灯串口中央处理器由 MSC-51 系列的单片机实现，主要实现的功能如下： 1、 管理人机界面，主要是键盘和液晶，以及交换方式指示灯； 2、 串口通信：实现后台管理软件的数据交换； 3、 参数设置和系统管理：可以修改参数从而改变系统的运行，同时管理记发器和话 路交换控制器的工作。中央处理器、记发器、话路交换控制器之间的数据交换通 过 CPLD 实现。第 4 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书六、记发器片选 地址译码 去 用 户 模 块 记发信令产 生 记发信令选 择 监控信令 串口 MT8888 MSC51 MT8870 MT8870CPLD 数据交换 。 。 用户/外线 接口指示 拨号DTMF译码 选择这部分框图如上图所示 记发器由 MSC-51 系列的单片机实现，实现以下功能： 1、 信令管理：记发器从 CPLD 中读入监控信令，经过判断和处理后产生相应的记 发信令，再由 CPLD 输出到相应的用户单元； 2、 收号：记发器通过读 MT8870 收取用户的拨号； 3、 CID 功能：记发器都过读写 MT8888 实现 DTMF 的收与发。MT8870 和 MT8888 的 片选都由 CPLD 产生； 4、 DTMF 拨号话路选择：由于是两路用户接口共用一个 MT8870 解码，所以记发器 必须选择哪一路 DTMF 信号送入 MT8870； 5、 串口通信：实现空分中继通话的信令传输； 6、 用户/外线接口指示。第 5 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书七、话路交换控制器这部分框图如下：片选 时分交 换单元 MT8980地址译码 数据交换 CPLD MSC51SRAM空分交 换单元 MT8816话路交换控制器由 MSC-51 系列的单片机实现，完成以下功能： 1、 完成对时分交换模块和空分交换模块的控制； 2、 接收来自中央处理器的二次开发程序下载指令， 并实现二次开发程序的片外运行。八、空分交换单元空分交换由 MT8816 实现。MT8816 是一款模拟开关矩阵芯片。各用户接口的话音输入 信号（VR）和输出信号（VT）接入到 MT8816 的相应输入和输出端口。MT8816 在话路交换 控制器的控制下，选择将哪两个模拟话路连接，实现话路的的交换。拨打外线必须使用空 分交换方式。第 6 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书九、 时分交换单元这部分框图如下：C2048、F8R、F8T 1VT PCM编 解码 TP30674.096MHzC2048、F8R、F8T 3VT PCM编 解码 TP30671VRDXA DRA CPLDDXC DRC3VR2VT PCM编 解码 TP3067 PCM编 解码 TP30674VT2VRDXB DRB 时分交 换单元 MT8980DXD DRD4VR话路控制器接口时分交换单元实际上就是一个 T 接线器，这部分核心器件是 MT8980。 TP3067 是一款 A-law 的 PCM 编解码的芯片。 编码时， 将输入的话音信号 VT 转换位 PCM 信号输出（DX） ，解码时，将输入的 PCM 信号（DR）转换为话音信号输出 VR。在进行 PCM 编解码需要的时钟同步信号，帧同步信号由 CPLD 产生。 所有的 PCM 信号都接入 MT8980， MT8980 执行话路交换控制器发出的指令， 完成时隙的 交换。MT8980 所需的时钟信号，也由 CPLD 产生。十、来电显示单元这部分电路框图如下：第 7 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书外线 接口 用 户 接 口 用 户 接 口桥 电 路放大 DTMF 编解码 MT8888D开关S1 S4记 发 器放大C1C4ENB这部分电路的功能是实现 DTMF CID，包括 CID 的发送和接收。DTMF 的编码和解码是用 一块芯片 MT8888 来实现。 接收的 CID 信号来自外线，通过桥电路整流以后的馈线信号，经过滤波，放大以后送 到 MT8888 的解码单元。MT8888 接收到正确的 DTMF 信号以后，给记发器发一个中断信号， 记发器收到中断信号以后，通过读取 MT8888 的相关寄存器得到 CID 信息。 当记发器需要发送 CID 时， 它通过写 MT8888 相关寄存器， 命令 MT8888 发出对应的 DTMF 波形。该波形经过放大以后，通过多路模拟开关选择送到各用户接口。由于本系统采用单 片 MT8888 设计，所以同时只能有一路送 CID， DTMF 波形的输出选择就通过记发器控制开 关实现。 关于 DTMF 的 CID 的通信协议这里不作描述，这部分内容可以参阅相关文档。十一、信令信号产生单元CPLD 作为系统的一个控制和传输核心部件，承担着以下工作： 1、 各处理器之间的数据交换； 2、 地址译码和片选产生； 3、 各种信令音(拨号音、忙音、应答音和铃流等等)的产生和输出控制； 4、 时分交换所需各种同步信号的产生。 CPLD 和其他各部分的接口在上面各部分的框图中已经得到体现， 这里就不再给出电路第 8 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书部分的框图。下面给出的是 CPLD 的内部结构框图：CLK RST U101 接口 信令和 同步信 号产生 U102 接口U103 接口Buffer各部分功能如下： 1、 CPU 接口：这部分实现与各个 CPU 的异步读写接口、地址译码以及相关控制 端口的输出。这些控制端口包括记发信令的选择、运行状态指示等等； 2、 Buffer 模块：各个 CPU 之间的数据交换通过 Buffer 来实现； 3、 信令音和同步信号的产生：该模块产生信令音和用于时分交换所需各种同步 信号。十二、系统测试点说明1、人工交换单元： TP305、TP405、TP505、TP605：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路模拟话 音接收端； TP304、TP404、TP504、TP604：甲方一路、甲方二路、乙方一路、乙方二路四线接 口发送端。第 9 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书2、来电显示电路： TP901：外线 DTMF 来电显示信号输入端； TP902：当 MT8888C 检测到有效的 DTMF 信号输入时，MT8888C 产生的中断信号； TP903：甲方一路 DTMF 来电显示信号发送端； TP904：甲方二路 DTMF 来电显示信号发送端； TP905：乙方一路 DTMF 来电显示信号发送端； TP906：乙方二路 DTMF 来电显示信号发送端； GND ：地线测试脚。3、外线电路： TP701、TP702：外线二线模拟话音测试点； TP703：模拟摘挂机电平指示，此测试点为高电平时处于模拟摘机状态、此测试点为 低电平时处于模拟挂机状态； TP704：模拟话音发送端； TP705：模拟话音接收端。4、信令信号产生单元： TP02：时分交换芯片帧同步时钟； TP03：TP3067 帧同步时钟； TP04：回铃音信号； TP05：铃流控制信号； TP06：拨号音信号； TP07：忙音信号； TP08：PCM 编译码位时钟； GND：接地信号。第 10 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书5、模拟电话接口模块： TP301、TP302、TP401、TP402、TP501、TP502、TP601、TP602：四路电话模拟二线接口； TP303、TP403、TP503、TP603：四路电话的摘挂机状态测试点； TP306、TP406、TP506、TP606：四路电话四线接口接收端测试点； TP307、TP407、TP507、TP607：四路电话的 PCM 编码输出测试点； TP308、TP408、TP508、TP608：四路电话的 PCM 译码输出测试点； TP309、TP509：DTMF 译码有效状态测试点。 话机号码设置分别为：甲方一路 8700，甲方二路 8701，乙方一路 8600，乙方二路 8601。6、数字中继接口：TP801：本地位时钟测试点； TP802：本地帧同步测试点； TP803：位时钟提取测试点； TP804：帧同步提取测试点； TP805：中继接收 HDB3 正极性信号； TP806：中继接收 HDB3 负极性信号； TP807：中继发送 HDB3 正极性信号； TP808：中继发送 HDB3 正极性信号； TP809：数字中继处理器 ST 总线发送端； TP810：数字中继处理器 ST 总线接收端； TP811：插入帧同步和信令的 ST 总线接收测试点； TP812：HDB3 三极性码输出测试点； TP813：HDB3 三极性码输入测试点。第 11 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书第一章 程控交换系统模块实验实验一一、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、 通过对用户线接口电路的学习与实验，进一步加深对 BORST 功能的理解。用户线接口模块实验二、实验内容1、 了解用户模块 AM79R70 的主要性能与特点； 2、 熟悉用 AM79R70 组成的用户线接口电路； 3、 用示波器分别观测 TP301、TP302、TP303 在摘挂机时的工作电平。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台； 4、 数字万用表一台。四、实验原理1、 用户线接口电路工作原理 用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit―SLIC）有时也可以简称 为用户电路， 在本实验指导书中两者为同一概念。 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第 12 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书用户接口电路两种。 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流的冲击，过去 一般采用晶体管、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 20mA～30mA，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） 、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。通常要求馈电电压为―48 伏或―24 伏，环路电流不小于 18 mA； b) 过压保护（O―Overvoltage protection）防止过压过流冲击和损坏电路、设备。 c) 振铃控制（R―Ringing 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（H―Hyhird）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” ；第 13 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书g) 测试（T―Test）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 集成芯片。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，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 馈电电源发送码流a模拟 用户线过 压 保 护 电 测 试 开 关振 铃 继 电 器 馈 电 电 路 混 合 电 路低通编 码平衡 网络器 解 码 (编码信号)b路低通器 接收码流测试 总线振铃控 用户线 制信号 状态信号图 1-1 1、电路的基本特性模拟用户线接口功能框图A、 向用户馈送铃流； B、 向用户恒流馈电； C、 过压过流保护； D、 被叫用户摘机自截铃； E、 摘挂机检测；第 14 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书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 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 以输入控制译码控制信号 1 控制信号 2 状态指示摘机检测二/四电话接口//线 接 口馈电与平 衡电路话音通道 传输语音发送支路 语音接收支路 振铃控制振铃控制 内部电源稳压电路 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） 、AM79R70 内部具有过压保护的功能，可以抵抗 TIP??RING 端口间的瞬时高压，如第 15 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书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 TIP??RING 端口向被叫用户馈送铃流。当控制端 (RC 端) 输入低电平或被 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、 若用户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 TIP??RING 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 端传输的信号为收发分开的不平衡话音信号。AM79R70 可以进行 TIP??RING 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。第 16 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书五、实验步骤1、 阅读 AM79R70 资料和这部分电路，理解这部分电路的工作原理； 2、 通过电源线接通电源，打开实验箱电源开关，准备好电话机开始实验； 3、 “ 甲 方 一 路 ” 接 上 话 机 ， 分 别 摘 机 和 挂 机 ， 在 摘 机 和 挂 机 时 用 万 用 表 测 量 TP301,TP302，TP303 的电压值； 4、 “甲方一路”分别摘机和挂机，利用示波器观察 TP306 的波形。注意，此时示波 器设为直流耦合，探针衰减设为×1； 5、 通过键盘和液晶显示，选择时分交换方式， “甲方一路”呼叫“甲方二路” ，利用 示波器观察 TP301 的波形。示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设为 100mV， 时基设为 500uS。探头衰减设为×1； 6、 实验结束，关掉实验箱电源开关，整理实验数据，制作实验报告。六、实验报告要求1、 画出本次实验的电路方框图，叙述其工作过程； 2、 填表写出 TP301,TP302，TP303 在摘挂机时的电平，并简述这三个测试点的意义； TP301 摘机前 电 平(V) 摘机后 TP302 摘机前 摘机后 TP303 摘机前 摘机后摘机时的 波 形3、 理解 AM79R70 通过 C1、C2 两根控制线完成有铃流信号的摘挂机检测和没有铃流 信号的摘挂机检测原理。分别画出主、被叫摘挂机检测的程序流程框图。第 17 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验二一、实验目的信令信号的产生与观测1、了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程； 2、熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求。二、实验内容1、用万用表测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的电压； 2、用示波器测量各测量点拨号音、忙音、回铃音及铃流控制信号的波形； 3、各测量点说明如下： TP04：回铃音信号 TP05：铃流控制信号 TP06：拨号音信号 TP07：忙音信号三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台。四、实验原理在用户话机与交换机之间的用户线上，要沿两个方向传递语言信息。但是，为了实现 一次通话，还必须沿两个方向传送所需的控制信号。比如，当用户想要通话时，必须首先 向交换机提供一个信号，能让交换机识别并准备好有关设备，此外，还要把指明呼叫的目 的地的信号发往交换机。当用户想要结束通话时，也必须向交换机提供一个信号，以释放第 18 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书通话期间所使用的设备。除了用户要向交换机传送信号之外，还需要交换机向用户传送信 号，如交换机要向用户传送关于交换机设备状况，以及被叫用户状态的信号。 由此可见，一个完整电话通信系统，除了交换系统和传输系统外，还应有信令系统。 用户向交换机发送的信号有用户状态信号（一般为直流信号）和号码信号（地址信号） 。交 换机向用户发送的信号有各种可闻信号与振铃信号（铃流）两种。 A、 各种可闻信号：一般采用频率为 500Hz（或者 450Hz）的交流信号（本实验箱采用 500Hz 交流信号） 。例如： 拨号音： （Dial tone）连续发送的 500Hz 信号； 回铃音： （Echo tone）1 秒送，4 秒断的 5 秒断续的 500Hz 信号； 忙音： （busy tone）0.35 秒送，0.35 秒断的 0.7 秒断续的 500Hz 信号； 催挂音：连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。 B、 振铃信号（铃流）一般采用频率为 25Hz，以 1 秒送，4 秒断的 5 秒断续方式发送。 拨号音由 U201（EPM3256）产生，频率为 500Hz，幅度在 2V 左右。测量点为 TP06； 回铃音由 U201 （EPM3256）产生，为 1 秒通、4 秒断的重复周期为 5 秒的信号。 测量为 TP04； 忙音由 U201 （EPM3256） 产生， 0.35 秒通， 为 0.35 秒断的重复周期为 0.7S 的 500Hz 的信号，测量点为 TP07； 铃流控制信号是由 U201（EPM3256）产生的 25Hz 方波经 RC 积分电路后形成。铃 流信号送入 AM79R70 后，需要向用户振铃时通过 AM79R70 的功率提升，向用户送出铃 流，完成振铃，它的测量点为 TP05。 图 2-1 为它们各测量点工作波形图，依次为：回铃控制信号、铃流信号、拨号音 信号、忙音信号。第 19 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书TP04 500Hz01s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s 11stTP05 25Hz0tTP06 500Hz01ms 2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10ms 11mstTP07 500Hz01ms 2ms 3ms 4ms 5ms 6ms 7ms 8ms 9ms 10ms 11mst图 2-1各测量点工作波形图第 20 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书五、实验步骤1、 通过电源线接通电源，打开实验箱电源开关，准备好电话机开始实验； 2、 用示波器观察各种信令信号输出波形： TP04：回铃音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 0.5mS，探头衰减设为×10； TP05：铃流控制信号。此时必须用甲方二路呼叫甲方一路。示波器推荐设置：交流 耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 10mS，探头衰减设为×10； TP06：拨号音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 0.5mS，探头衰减设为×10； TP07： 忙音信号。 示波器推荐设置： 直流耦合， 电压因子设为 500mV， 时基设为 0.5mS， 探头衰减设为×10。 3、 将两部话机分别接在甲方一路和乙方一路上； 4、 甲方一路呼叫乙方一路，用示波器观察 TP301 的波形。示波器推荐设置：交流耦 合，电压因子设为 100mV，时基设为 500uS，探头衰减设为×1； 5、实验结束关掉电源，整理实验数据，完成实验报告。六、实验注意事项1、 此项实验必须要由两人合作完成； 2、 在测量 25Hz 的铃流信号发生器输出的波形时，一定要注意万用表的量程和示波 器的电压量程，防止损坏仪器。七、实验报告要求1、认真画出实验过程各测量点波形，并进行分析； 2、画出电路组成框图； 3、对在实验过程中遇到的其它情况作出记录，并进行分析；第 21 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书5、 画出主、被叫用户各种信号音顺序输出的程序流程框图。 测 试 点 TP04 回铃音信号 波 形TP05 铃流控制信号TP06 拨号音信号TP07 忙音信号第 22 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验三双音多频（DTMF）接收与检测一、实验目的1、 了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法； 2、 熟悉该电路的组成及工作过程； 3、 观测电话机发送的 DTMF 信号波形； 4、 观测 DTMF 信号的接收工作波形和译码显示。二、实验内容1、用示波器观察并测量发送 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； 2、用示波器观察并测量 DTMF 信号接收的波形，在 MT8870 电路输入端 TP304 ，其中， TP309 为 DTMF 译码有效状态测量点。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台。四、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 3―1 所示。DTMF 接收器先经高、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（D1～D4） 。第 23 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书高频组带 信 号 输 入 输入 电路 低频组带 通滤波器 图 3-1 通滤波器过零 检测器码 变 换锁 存 与 缓 冲过零 检测器典型 DTMF 接收器原理框图图 3-2MT8870 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 3-2 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（VDD\2）输出； G、 电源 H、 功耗 I、 工艺 J、 封装 +5V 15mw CMOS 18 引线双列直插第 24 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书2、管脚简要说明 引出端符号说明 IN+ ， INFB VREF IC OSC1，OSC0 EN 运放同、反相输入端，模拟信号或 DTMF 信号从此端输入； 运放输出端，外接反馈电阻可调节输入放大器的增益； 基准电压输出； 内部连接端，应接地； 振荡器输入、输出端，两端外接 3.5795MHz 晶体； 数据输出允许端，若为高电平输入，即允许 D01～D04 输出，若为 低电平输入，则禁止 D01 ～D04 输出； D01～D04 数据输出，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； CI\GT 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 VSS 接正电源，通常接+5V； 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：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，低频组滤第 25 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书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，则该码字送到三态输出端 D01～D04，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 3-1 所示，图 6-3 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 3-1MT8870 译码表 fL（Hz） 697 697 697 770 770 770 852 852 852 941 941 fH(Hz) 77 77 77
NO. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 * EN H H H H H H H H H H H D04 L L L L L L L H H H H D03 L L L H H H H L L L L D02 L H H L L H H L L H H D01 H L H L H L H L H L H第 26 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书941 697 770 852 94133 # A B C DH H H H H LH H H H L ZH H H H L ZL L H H L ZL H L H L Z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 D3 来自 CPU 控制输入 来自甲方二路的 DTMF 信号输 入 来自 CPU 控制输入 开关 2 开关 1 DTMF 电路
D0 至 记 发 器第 27 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书来自乙方一路的 DTMF 信号输入 D7 来自 CPU 控制输入 来自乙方二路的 DTMF 信号输 入 来自 CPU 控制输入 图 3-3 开关 4 双音多频实验系统的电原理框 开关 3 DTMF 电路 8870 至 D6 D5 D4 记 发 器五、实验步骤1、 通过电源线接通电源，打开实验箱电源开关，准备开始实验； 2、 在甲方一路和乙方一路接上电话单机； 3、 打开实验箱电源开关，按“开始”键，进入主菜单，然后通过按上、下方向键选 择交换方式子菜单，在按确认进入交换方式菜单，选择空分交换； 4、 一位同学将甲方二路用户摘机，听到到拨号音后开始拨打号码，即按电话单机上 的任意键，此时液晶屏上将显示所拨的号码，同时译码指示灯的 D0、D1、D2、 D3 组成的二进制码（8421）显示的是 MT8870 的译码值。其中另一位同学对有关 电路的测量点进行观察并记录波形，测量点有： TP401：示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设为 100mV，时基设为 500uS。探 头衰减设为×1； TP404：示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 500uS。探 头衰减设为×1； TP309：示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为 2.0V，时基设为 500uS。探头 衰减设为×1。 5、 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；第 28 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书6、 实验结束关掉电源开关，整理实验数据完成实验报告。六、实验注意事项1、 D0、D1、D2、D3 四个译码指示灯指示的是 U308 的译码值，其中 D3 为高位，D0 为 低位。D4、D5、D6、D7 四个译码指示灯指示的是 U508 的译码值，其中 D7 为高位， D4 为低位。实验时可考虑只选做其中的一路； 2、 由于本实验箱的号码长度为 4 位， 实验时若拨打的号码不被记发器识别时， 将显示 “被 叫空号” ，同时 MT8870 的译码通道将被切断，此时可以挂机一次重新进行测试； 3、 使主机实验箱通电处于正常工作状态，并严格遵循操作规程； 4、 在测量观察上述各测量点波形时，两位同学一定要配合好，即一位同学按照正常 拨打电话的顺序进行操作，另一位同学要找到相应的测量点和有关电路单元，小 心慎重操作，仔细体会实验过程中的各种实验现象； 5、 在测量 TP301 或 TP401 时，示波器接头的另一接地线接到 TP302 或 TP402 上。七、实验报告1、 画出 DTMF 接收电路的电原理图，并能简要分析工作过程； 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、 将实际所测得的译码结果填入下表（填一路即可） 。 号码 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 * #第 29 页 共 167 页译码输出说明武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验四一、实验目的话路 PCM 编译码1、 掌握 PCM 编译码器在程控交换机中的作用； 2、 熟悉单片 PCM 编译码集成电路 TP3067 的电路组成和使用方； 3、 观测 TP3067 各测量点的工作波形。二、实验内容1、测量、观察并分析 PCM 编译码电路各测量点的波形； 2、熟悉并掌握 PCM 编译码电路的工作原理。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台。四、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 4-1 就是甲方一路的 PCM 编译码电原理框图。图 4-2 就是甲方一路 PCM 编译码数字信号波 形图：第 30 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书TP304TP307用 户 接 口 电 路TP305PCM 编码TP308PCM 译码数 字 程 控 交 换 网 络去 中 继 接口图 4-1甲方一路 PCM 编译码方框图BCLKX FSXTP801 TP07编译码2.048MHz主时钟输入8TP02 TP802 编译码8KHz帧同步信号输入DXTP307编译码PCM数字信号输出DRTP308译码PCM数字信号输入图 4-2甲方一路 PCM 编译码数字信号波形图五、实验步骤1、打开实验箱电源开关，在甲方一路和甲方二路接上电话机； 2、在键盘上按“开始”键，进入主菜单，然后通过按上、下方向键选择交换方式子菜 单，在按确认进入交换方式菜单，选择时分交换，此时时分交换工作指示灯亮起； 3、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。在人工交换单元甲一路、甲二路各收发测量点（TP304、TP305、TP404、 TP405）进行观察测量； 4、测量并分析 PCM 编译码电路各测量点的波形，各测量点波形说明如下： TP304：甲方一路 PCM 模拟话音信号输入； TP305：甲方一路 PCM 模拟话音信号输出；第 31 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书TP307：甲方一路 PCM 数字信号输出； TP308：甲方一路 PCM 数字信号输入。 TP307、308 测试推荐设置：交流耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 2uS。探 头衰减设为×10； 5、实验结束关闭电源开关，整理实验数据完成实验报告。六、实验注意事项1、 在进行 PCM 实验时，对 TP3067 芯片要特别小心谨慎操作，+5V、-5V 电源必须同 时加入，以保证该芯片有接地回路，否则，该芯片特别容易损坏。本实验系统已 解决了+5V 与-5V 同时供电问题； 2、 观测各测量点波形时，示波器探头不能乱碰到其它测量点； 3、 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。七、实验报告1、 画出各测量点的波形，并注明它是在何种状态下测试到的波形。 2、 写出对实验电路的改进措施，有何体会。 TP307 频 波 率 TP308形第 32 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验五一、实验目的呼叫处理与线路信号的传输过程1、 熟悉一次正常呼叫的传送信号流程； 2、 了解信号在交换过程中的传输特性。二、实验内容1、 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； 2、 了解信号在交换过程中的传输特性。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台。四、实验原理如图 5-1 所示，为一次正常呼叫传送信号的流程图，其中振铃信号、应答信号、催挂 信号均有信令产生单元的 CPLD 提供，框图显示了正常呼叫状态下的信号传送流程； 如图 5-2 所示，为一次正常呼叫的状态分析，分三个阶段分析了呼叫的各种状态，包 括输入信号、振铃、通话三个阶段。第 33 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书用户线 主叫用户 摘 机 呼叫信号 拨号音信 号 号码信号 回铃音信号用户线 被叫用户振铃信号 应答信号 摘 机话音信号忙音信号 挂 机 挂机信号 （用户线信号） 图 5-1挂机（先挂方）一次正常呼叫传送信号的流程图 中途挂机 收第一位 超时 送忙音 挂机处理 停拨号音 转空闲状态 TP302 转拨号状态 转 收 号 状态 转听忙音状态 转通话状态 转空闲状态 转听忙音状态输入 信号 输 入 振 铃 状 态 通 话被叫摘机 应答接续 主叫挂机 挂机处理 超时 送忙音 主叫先挂主叫先挂处理主叫空闲状态 锁定状态被叫先挂被叫先挂处理图 5-2一次正常呼叫状态分析图第 34 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书五、实验步骤1、 打开电源， 将交换工作方式设置在 ‘空分交换’ 进行实验， 此时空分交换工作 LED202 指示灯亮起； 2、甲方一路和甲方二路分别接上电话机，甲方一路作为主叫呼叫甲方二路； 3、用示波器测量 TP304、TP305 各点在接续的不同阶段的波形。 TP304：甲方一路模拟话音信号输出 TP305：甲方一路电话信号输入。 4、将交换工作方式设置在‘时分交换’ ，此时时分交换工作指示灯 LED203 亮起，重复 步骤 3； 5、实验结束关掉电源，整理实验数据完成实验报告。六、实验报告1、 根据测试的实验数据，现象与波形。写出分析的结果与实际测量的是否一致； 2、 写出本次实验的心得体会，以及对本次实验的改进意见； 3、 画出一次完整的电话接续的程序流程图。第 35 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验六二/四线变换与回波返损测试一、实验目的1、熟悉二/四线变换电路的工作原理； 2、了解回波的定义； 3、了解回波产生的原因及其对通信的影响。二、 实验内容1、通过主叫与被叫的摘、挂机操作，了解话音信号的 TR、T、R 等功能的具体作用； 2、观察用户模块二/四线变换输出的来话（TP305）与去话（TP304）的回波现象； 3、在测量点 TP304 与 TP305 测量回波电平。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两台； 3、 数字示波器一台； 4、 音频信号发生器。四、实验原理1、二 / 四线变换电路 在实验系统中，用户线端口采用二线制，即发送与接收的话音信号在一条共用的线对 （TR）中传输，而交换网络端口采用四线制，即发送与接收的话音信号分别在独立的线对 （T）与（R）中传输。因此，用户线与交换网络之间需加上二线制与四线制的变换电路， 如图 6-1 所示：第 36 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书对二/四线变换的要求为： 1、 将二线电路转换成四线电路； 2、信号由四线收端到四线发端要有尽可能大的衰减，衰减越大越好； 3、信号由二线端到四线发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能小，越 小越好； 4、应保持各传输端的阻抗匹配。交 T 用户线接 口 R TR 换 网 络 接 口图 6-1二/四线变换电路功能框图2、回波返损实验 什么叫回波？ 从接收支路泄漏到发送支路的话音信号称为回波。在理想的二/四线变换器中，TR、T、 R 三个端口的阻抗完全匹配，此时接收信号只进入用户话机，而不会泄漏到发送支路，如 图 6-2 所示。在实际的二/四线变换电路中，TR、T、R 三个端口的阻抗不完全匹配，这时 候就会有一小部分接收信号漏入发送支路，导致收后重发，即二次发送或多次发送，造成 用户在听筒中听到自己讲话二次或多次回声的现象，如图 6-3 中虚线所示。 回波产生的主要原因是由于二/四线变换电路各个端口的阻抗不匹配。 在实际电路中，一方面因为用户电话单机的生产厂家很多，指标不尽相同，所以造成 用户线端口阻抗不同；另一方面用户电话单机到交换机距离不等而引起阻抗不匹配，许多 原因导致了二/四线网络各个端口阻抗的失配，从而产生回波。第 37 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书T TR 用户话机 R发送支路接收支路图 6-2理想二/四线变换器二/四线变换电路用来完成二线端口（TR）与四线端口（T）（R）的转换如图 6-2 所示。 、 它由 AM79R70 的内部电路实现。回波产生后，讲话人在话机中，将听会听到自己讲话的回 音。回音延迟时间与发送支路到接收支路之间的信号传播距离有关，回波对通信的影响是 有条件的，一般来讲当时延越长，回波对通信的危害也越大。当通信时延大于 50ms 时，人 耳就可以明显感觉到回波的存在，从而影响通信双方的通话质量。 对回波的控制通常有以下三种方法来处理： A、 加接收支路到发送支路之间的回波损耗，使从接收支路泄漏到发送支路的话音信 号尽量损耗。 B、 回波抑制法。 C、 回波抵消法。 具体的抑制方法这里就不在详细叙述。 T 发送支路TR 用户话机 R 接收支路图 6-3实际电话网中回波产生的原因二/四线变换器电路抑制回波的能力可用回波返损（又称对端损耗）来表示。第 38 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书回波返损＝10lg接收信号电平 回波信号电平（dB）回波返损越大，表示从 R 端漏到 T 端的信号电平越低，二/四线变换电路抑制回波 的能力越强。 回波不能一概以好坏来区分，在某些场合下，还需要有回波存在，例如在音响设 备电路中， 一般还人为加入一些时延以产生回波， 从而在音响效果上产生一种振鸣感。 而在市话网中，由于通信信道时延较短，我们并没有感觉到回波的存在。本实验电路 中，由于用户模块 AM79R70 内部电路已经加入回波抑制电路。所以我们在做实验时， 主叫与被叫在通话时，只能从主观上仔细感受到是否有回波的存在。五、实验步骤1、接通实验箱电源，打开开关准备实验，甲方一路和乙方一路接上电话机； 2、以乙方一路主叫与甲方一路被叫为例，两用户进行通信； 2、测试音的加入：用音频信号发生器输出峰峰值为 1V 的正弦信号，接在主叫用户的 用户电路 （TR） 端口测量点 TP504 上， 此时主叫用户乙方一路话机处于静音状态 （不 发送话音信号） ； 3、 被叫用户接收信号电平测试：被叫用户甲方一路接收支路，即 R 端口信号电平在 TP305 进行测试，记录其峰峰值； 4、 被叫用户回波电平测试：在被叫用户的用户电路发送支路即 T 端口测量点 TP304 测试回波电平，记录其峰峰值。将实验步骤 3 中的峰峰值除以实验步骤 4 中测量 所得的峰峰值，则该比值的分贝数即为 2/4 线变换电路或用户线接口电路的回波 相对损耗值，称为回波返损值。 注意：这时测量的是被叫用户线接口电路的回波返损值；测试过程中，首先思路 要清晰，关系要明确。其次注意示波器量程设置、档位关系； 5、实验结束关闭电源，整理实验数据完成实验报告。六、实验报告要求第 39 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书1、 画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程； 2、 画出各测量点在各种情况下的波形图，填下表： 测 试 点 TP504 TP305 TP304波形峰峰值（V） 回波返损值 3、 说明什么叫回波，它是怎样产生的。在通话过程中有什么危害？回波抑制能力如 何表示，抑制回波的措施有哪些？第 40 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书第二章实验七交换机参数设置实验系统时间参数设置一、 实验目的1、 了解中央处理器对记发器的控制作用； 2、 了解系统时间参数在交换系统中的重要性； 3、 了解记发器对信令信号的控制作用。二、 实验内容对系统时间参数进行设置，并通过话机进行验证。三、 实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部。四、 实验原理在实际运用中，由于各交换局的实际情况不同，为了让交换机资源得到合理的运 用，需要交换机能够提供一些必要的时间参数设置。在本实验中，交换机将提供三种 时间参数的设置：久不拨号、拨号位间隔、久呼不应。 当设置久不拨号时间参数后，如果某个话机作为主叫，完成摘机动作后，如果在 设置的久不拨号时间内未进行拨号动作，交换机将释放该路话机所占用的系统资源， 并发送催挂音(本系统中，对催挂音和忙音未做区分，统一使用忙音)，提示用户挂机。 当设置位间间隔时间参数后，某个话机作为主叫，完成摘机动作后，如果 2 次连第 41 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书续拨号动作之间的时间间隔大于所设置的位间间隔参数后，交换机将释放该路话机所 占用的系统资源，并发送催挂音，提示用户挂机。 当设置久呼不应时间参数后，某个话机作为主叫，成功的进行呼叫后，如果被叫 用户在设置的久呼不应时间内，未发出摘机动作，交换机将释放该路话机所占用的系 统资源，并发送催挂音，提示用户挂机。五、 实验步骤1、 打开实验箱电源开关； 2、 按“开始”键进入主菜单，选择“系统设置“，如图①；再按“确认”键进入系 统设置菜单，如图②； 3、 选择“久不拨号 XX 秒” ，然后按“开始”键一次，此时久不拨号参数处于修改状 态（参数处于闪烁状态） ，使用键盘上的“↑”“↓”键将系统久不拨号时间修改 、 为 4 秒，再按“开始”键结束修改（参数停止闪烁） ，如图②；然后按“确认”键 使参数设置生效，设置完成后将自动返回主菜单。如图③：①②③4、 在“交换方式”菜单中选择空分交换，按“确认”键后进入空分交换子菜单，通 过显示屏观察话机的状态； 5、 将电话机接在甲方一路，摘机后记发器送出拨号音，如图④，4 秒后，记发器将向 主叫话机送出催挂音，同时显示屏上的状态栏将出现“久不拨号“的字样，如图 ⑤：④⑤6、 同上述操作，将系统位间间隔时间修改为 4 秒。第 42 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书7、 选择“空分交换” ，将甲方一路的电话机摘机，按下电话机上数字键“8” ，此时系 统将停止发送拨号音，如图⑥，4 秒后，记发器将向主叫话机送出催挂音，同时显 示屏上的状态栏将出现“拨号错误”的字样。如图⑦：⑥⑦8、 同上述操作，将系统久呼不应时间修改为 10 秒。 9、 选择“空分交换”然后进行呼叫实验，主叫为甲方一路，被叫为乙方一路，如图 ⑧，呼叫 10 秒后，被叫话机将停止振铃，记发器将向主叫话机送出催挂音，提示 主叫用户挂机，同时显示屏上的状态栏将出现“久呼不应“的字样。如图⑨：⑧ 10、完成实验关闭电源。⑨六、 实验思考题记发器是如何完成这些设置的，试画出处理程序的流程图？第 43 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验八话机参数设置一、 实验目的1、 了解中央处理器对记发器的控制作用； 2、 了解记发器对呼叫信令的控制作用； 3、 了解电话号码的产生以及修改原理； 4、 了解话机的呼叫权限设置原理； 5、 了解特服号码的实现原理。二、 实验内容1、 修改话机的电话号码并进行呼叫实验； 2、 对话机的呼叫权限进行修改并验证。三、 实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部。四、实验原理在现在的程控交换机中，电话号码的修改、电话号码长度的设置、电话号码的呼叫权 限设置、特服号的设置等等是必不可少的，在本实验中，交换机将提供电话号码和呼叫权 限的设置。交换机内部设置了几个特服号：110、119、112、122、120(在本系统中，特服 号未做任何映射，因此呼叫这些号码时将不会有话机振铃，但是用户可以听到回铃音)。 在交换机内部，有一个专门的映射表，它提供了电话号码与实际的物理端口的映射关 系， 一个电话号码只能映射到一个物理端口上， 但是一个物理端口可以映射多个电话号码。第 44 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书交换机内部的映射表实际上就是电话号码表。 记发器完成电话号码的修改过程是这样的：记发器收到中央处理器传过来的修改电话 号码指令后，将修改自己的端口映射表，从而完成电话号码的修改。 那么特服号码的实现又是怎么样的呢？ 在实际应用中，大多数特服号都是三位，例如：110、119、112 等等。特服号的实现 其实和电话号码的产生基本上是一样的。 如果要将电话号码为 8701 的话机设置成火警特服 号 119，那么在记发器的映射表里面，端口 2 对应着两个号码的映射 8700 和 119，这样特 服号 119 就产生了。 另外，在交换机里面还有呼叫权限表，交换机将根据每个端口的呼叫权限给出相应的 信号音，完成各种呼叫权限。本实验系统提供呼入禁止、呼出禁止、国内禁止三种权限的 设置，具体实现原理如下： 如果甲方二路被设置为呼入禁止，当其他话路呼叫甲方二路时，交换机将送忙音给主 叫用户，对甲方二路不进行振铃动作，同时释放主叫话路所占用的交换机资源。这样就实 现了呼入禁止。 如果甲方二路被设置为呼出禁止，当甲方二路拨出的号码不在紧急呼叫号码列表内 时，交换机将送催挂音给甲方二路，同时释放甲方二路所占用的交换机资源。这样就实现 了呼出禁止。 注意， 当被设置为呼出禁止时， 该路话机仍然可以拨打紧急呼叫号码 （如 110、 119 等） 。 如果甲方二路被设置为国内长途禁止，当甲方二路拨出的第一个号码是“0”时，交 换机将送催挂音给甲方二路，同时释放甲方二路所占用的交换机资源。这样就实现了国内 长途禁止。五、实验步骤1、打开实验箱电源开关 2、按“开始”键进入主菜单，选择“话机设置“，如图①，再按“确认”键进入话机第 45 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书设置菜单。如图②。①②3、 选择“号码 1：8700” ，如图③，然后按“开始”键一次，此时电话号码的第一个 号码处于修改状态（第一个号码开始闪烁） ，使用键盘上的“↑”“↓”键修改第 、 一个号码为“6” ，再按“开始”键一次结束第一个号码的修改（第一个号码停止 闪烁） ，再按“开始”键一次，此时电话号码的第二个号码处于修改状态（第二个 号码开始闪烁） ，使用键盘上的“↑”“↓”键修改第二个号码为“6” 、 ，再按“开 始”键一次结束第二个号码的修改（第二个号码停止闪烁） ，依次将甲方一路的号 码修改为“6666” 如图④，然后按“确认”键使参数设置生效，设置完成后将自 动返回话机设置菜单。如图⑤：③④⑤4、 在“交换方式”菜单中选择空分交换，按“确认”键后进入空分交换子菜单，通 过显示屏观察话机的状态。 5、 以乙方一路作为主叫，呼叫甲方一路修改后的号码和修改前的号码，注意听话机 的信号音，同时观察显示屏上的乙方一路的话机状态。 5、 分别修改话机的呼入权限、呼出权限、国内长途权限进行相应的测试。 6、 在禁止呼出权限状态下分别拨打 110、119、112、120、122 特服号码，此时系统 将给出回铃音，表示此号码存在，由于此特服号未做端口映射，所以在实验中不 产生振铃。 7、实验结束关闭电源。第 46 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书六、实验报告1、画出记发器的呼叫权限处理流程。 2、思考题： A、 如果同一程控交换机上的用户电话号码长度不一样（比如有的是 5 位，有的 是 7 位） ，会产生什么样的结果？ B、 如果把一个电话号码映射给多个端口，将会出现什么样的情况？ C、 用户号码的前几位如果与交换机支持的特服号相同，将会出现什么样的情 况？ D、 本实验系统中，在进行电话号码修改实验时，电话号码的第一位只能设置为 3~8 之间的数字，为什么要这样做？第 47 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书第三章实验九交换状态与显示实验信号交换方式与状态显示一、实验目的1、熟悉 HD44780 液晶显示控制与驱动器的结构与指令； 2、 熟悉液晶屏显示交换过程； 3、 了解信号交换的几种方式。二、实验内容1、观察主叫用户拨号不全，或者拨空号，被叫用户忙；被叫用户无应答，或者接续成 功时，液晶显示内容； 注意：要观察话机的状态显示，必须选择一种交换方式才能观察（时分中继除外） 。 2、弄清楚电话交换网中有哪些信号，各种信号在什么线路上传输。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部。四、实验原理液晶显示器（LCD）是一种极低功耗显示器，其应用特别广泛。在实验平台中，LCD 用来显示操作程序、工作菜单，引导实验按部就班地进行。 实验箱的液晶显示电路实际上就是一个液晶显示模块（LCM） ，它里面包含一块片状的 液晶显示器（LCD）和一块液晶显示控制及驱动器芯片（HD44780） ，两者安装在一块印制板第 48 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书上。液晶显示电路的结构见图 10-1。下面分别介绍液晶显示器和 HD44780 的工作原理。U102 AT89C5112控一制部单 片 机 控 制 系 统Vcc3 4AB8 AB9 AB15R/W RS E D0SEG1??SEG40接 口 部驱 动 部液晶显示器 （LCD）5 6 7DB0DB7Vcc? ? ? ? ?14 ?15D7HD44780COM1??COM16LIGHT液晶显示电路（LCM） 图 10-1 液晶显示电路的结构与接口关系图液晶显示器的驱动方式一般有静态驱动和时分割驱动两种，当显示字段增多时，为减 少引出线与驱动器回路数，必须采用时分割驱动法。例如对 8 位 8 段 LCD 显示，用静态驱 动，需要 65 个驱动回路，而采用时分割驱动只需要 27 个驱动回路。 由于直流电压驱动 LCD 会使液晶体产生电解和电极老化，从而大大降低 LCD 的使用 寿命，所以现用的驱动方式多属交流电压驱动。液晶显示器的驱动方式由电极引线的选择 方式确定，因此，在选择好液晶显示器之后，用户无法改变驱动方式。 液晶显示器显示的三级菜单如图 10-2 所示。 注：A、XXXX、YYYY 是主叫用户、被叫用户的电话号码； B、话路 1、话路 2 代表甲方一路用户、甲方二路用户，其电话号码的时隙分配的 默认值为 02、04； C、话路 3、话路 4 代表乙方一路用户、乙方二路用户，其电话号码的时隙分配的 默认值为 06、08。第 49 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书图 10-2液晶显示器的菜单结构图第 50 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书五、实验步骤1、 接通实验箱电源，甲方一路和乙方一路分别接上电话机； 2、 选择空分交换方式，用“甲方一路”呼叫“乙方一路” ，正常通话时，观察液晶显 示的内容； 3、 用“甲方一路”呼叫拨打空号，观察液晶显示的内容； 4、 将“乙方一路”话机摘起，再用用“甲方一路”呼叫“乙方一路” ，观察液晶显示 内容； 5、 用“甲方一路”呼叫“乙方一路” ，只拨两位号，等待定时器溢出，观察液晶显示 内容； 6、 用“甲方一路”呼叫“乙方一路”“乙方一路”不接听，等待定时器溢出，观察液 ， 晶显示内容。 7、 实验结束关闭电源。六、实验报告弄清楚电话网中有哪些信号，它们有何功能，各自在什么线路上传输？以及了解液晶 屏显示交换过程和显示原理。第 51 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书第四章实验十空分交换实验空分交换的过程与分析一、实验目的1、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、通过对空分交换 MT8816 芯片的实验，熟悉空分交换网络的工作过程。二、实验内容利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程作记录。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部； 3、 数字示波器一台。四、实验原理由图 11-1 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 11-2 是空分交换网 络芯片 MT8816 功能图。第 52 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书图 11-1实验系统的交换网络结构方框图图 11-2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 8×16 模拟开关阵列，它内含 7―128 线地址译码器，控制锁存器和 8×16 交叉点开关阵列，其电路的基本特性为：第 53 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书A、 8×16 模拟开关阵列功能 B、 导通电阻（VDD=12V） C、 导通电阻偏差（VDD=12V） D、 模拟信号最大幅度 E、 开关带宽 F、 非线性失真 G、 电源 H、 工艺 45Ω 5Ω 12VPP 45MHZ 0.01% 4.5～13.2V CMOSCOL7 COL6 COL5 COL4 COL3 COL2 COL1 COL0ARW0 ARW1 ARW2 ARW3数 据 传 输 门 地 址 译 码 和 锁 存ROW0ROW15 CSDISTACOL2 ACOL1 ACOL0 MT8816 交换矩阵示意图图 11-3 表 11-1 ACOL2 L L L L L L MT8816 地址译码真值表 ACOL1 L L L L L L ACOL0 L L L L L L AROW3 L L L L L LAROW2 L L L L H HAROW1 L L H H L LAROW0 L L L H L H选择开关电路 ROW0-COL0 ROW1-COL0 ROW2-COL0 ROW3-COL0 ROW4-COL0 ROW5-COL0第 54 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书L L L L L L L L L L L L L H H H HL L L L L L L L L L L H H L L H HL L L L L L L L L L H L H L H L HL L H H H H H H H H H H H H H H HH H L L L L H H H H H H H H H H HH H L L H H L L H H H H H H H H HL H L H L H L H H H H H H H H H HROW6-COL0 ROW7-COL0 ROW8-COL0 ROW9-COL0 ROW10-COL0 ROW11-COL0 ROW12-COL0 ROW13-COL0 ROW14-COL0 ROW15-COL0 ROW-COL1 ROW-COL2 ROW-COL3 ROW-COL4 ROW-COL5 ROW-COL6 ROW-COL72、 MT8816 管脚说明 下面将对该管脚功能作简要说明 COL0～COL7 ROW0～ROW15 ACOL0～ACOL2 AROW0～AROW3 ST 列输入\输出，开关阵列 8 路列输入或输出 列输入\输出，开关阵列 16 路列输入或输出 列地址码输入，对开关阵列进行列寻址 行地址码输入，对开关阵列进行行寻址 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 下降第 55 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书沿处，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 VDD VEE VSS 片选信号输入，高电平有效 正电源，电压范围为 4.5～13.2V 负电源，通常接地 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 CMOS 大规模集成电路芯片。 这是一片 8×16 模拟交换矩阵， 如图 11-3 所示， 图中有 8 条 COL 线（L0―L7）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 ACOL2～ACOL0 和数据线 AROW3∽AROW0 进行控制和选择需要接通的交叉 点号。ACOL3～ACKL0 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 COLi； 数据线 AROW3～AROW0 管 ROW15～ROW0 中的一条。 AROW3～AROW0 是不编码的，某一条 AROW7 线为“1” ，控制相应的 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 ACOL0～ACOL12。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”的片选 端。当 CS 为“1”时，全部交叉点就打开了。 综上所述，该电路是由 7～128 线地址译码器，128 位控制数据锁存器与 8×16 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 下降沿时刻被第 56 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书异步写入锁存单元，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 址译码真值表如表 11-1 所示：五、 实验步骤1、打开实验箱电源开关，通过薄膜键盘操作使实验系统进入 “空分交换”方式，按 “确认”键。 2、根据前面所进行的实验，以甲方一路与乙方一路、甲方二路与乙方二路通信为例， 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： ① 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。 ② 话音信号传输时，有发送话音信号波形，不通话时，无波形。 ③ 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。 ④ 同样当有话音信号传输时，有接收话音信号波形，否则无波形。 3、实验结束关闭电源，整理实验数据完成实验报告。六、 实验报告1、 画出本实验系统自动交换网络的电路框图，并分析工程过程； 2、 参见第图 11-2 所示的 MT8816 电原理图，写出完成甲方一路和乙方二路交换的控 制字及交换控制程序。第 57 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验十一一、实验目的模拟中继接口实验了解模拟中继方式信号的接续过程。二、实验内容利用模拟中继线实现两个实验箱之间的通话。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱两台； 2、 电话机两台； 3、 中继电缆线。四、实验原理中继电缆实验箱 1 局内用户交换机 图 12-1实验箱 2 局外用户交换机 两台实验箱实现中继通信接口框图第 58 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的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。 12-1 图 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。五、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： 1、将两台实验箱用一根中继电缆连接线通过模拟中继接口 J103 连接起来，打开电源 工作开关； 2、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 CPU 工作在空分交换方式。此时，CPU 接通中继接口电路与交换网络 电路，即可进行中继通信。 3、主叫用户（如实验箱一）摘机后，听到拨号音时，先拨出中继号码 0，然后再拨实 验箱二的被叫用户号码。当被叫用户摘机后，两台实验箱两用户通信已建立，可进行通话。 如图 12-2 所示为本地模拟中继接口通信连接示意图。 ZJR：表示中继模拟语音信号输入； ZJT：表示中继模拟语音信号输出。 4、观察并理解中继的两台程控实验平台上液晶显示的内容； 5、实验结束关闭电源。第 59 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书1VT 2VT 3VT 4VT1VR 2VRTXDRXDU101RXDU203 MT88163VR 4VR记发器中继出 中继入ZJT ZJR模 拟 中 继 接 口模 拟 中 继 接 口TXD ZJRZJT实验箱 1 局内用户交换机 图 12-2J103J103实验箱 2局外用户交换机 本地模拟中继接口通信连接示意图六、实验报告要求1、 根据图 12-2 说明电话中继接续的工作过程； 2、 画出 MT8816 作为中继通信被叫用户交换模块时，中继线和被叫甲二路交换控制程 序框图，并写出控制字。 （有关内容见实验十一：空分交换的过程与分析）第 60 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书第五章实验十二数字时分交换实验时分交换网络基本原理一、实验目的1、 掌握程控交换的基本原理与实现方法； 2、 通过对数字时分交换芯片 MT8980 的熟悉，了解时分交换网络的工作过程。二、实验内容1、以 MT8980 为例，介绍时分交换芯片的工作原理及应用电路； 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 TP308 的波形，推荐设置：交流耦合，电压因子设为 500mV，时基设为 2uS。探头 衰减设为×10； 2、 掌握数字时分交换芯片 MT8980 的特性及对其编程的要求。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部； 3、 数字示波器一台。四、实验原理电路框图见图 13-1 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。第 61 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书图 13-1 1、MT8980 基本特性交换网络组成方框图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 13-2 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 STI0～STI7 输入， 经串/并变换， 根据码流 号和信道号依次存入 256×8 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 STO0～STO7，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 256×11 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，以使接续存储器低第 62 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书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，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二。图 13-2MT8980 的功能框图五、实验步骤1、实验之前阅读 MT8980 文档，熟悉 MT8980 的使用和编程； 2、打开实验箱电源，电话机接“甲方一路”和“乙方二路” ； 3、操作薄膜键盘，进入“时分交换”方式，用“甲方一路”呼叫“乙方二路” ； 4、用示波器观察 TP307 和 TP308 的波形： TP307：甲方一路的 PCM 编码输出测试点，示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设第 63 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书为 200mV，时基设为 100uS，探头衰减设为×10； TP308：甲方一路的 PCM 译码输出测试点，示波器推荐设置：交流耦合，电压因子设 为 200mV，时基设为 100uS，探头衰减设为×10； 5、比较接续成功前后 TP307 和 TP308 的波形有什么不同； 6、实验结束关闭电源，整理实验数据完成实验报告。六、实验报告简单画出接续成功前后 TP307 和 TP308 的波形。 TP307 接 续 前 波 形 接 续 后 波 形 TP308第 64 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书实验十三数字时分（T）接线器编程方法一、实验目的1、了解数字时分接线器的编程方法； 2、熟悉“顺序写入、控制读出”T 接线器的工作方式； 3、熟悉“控制写入、顺序读出”T 接线器的工作方式。二、实验内容1、 做时分交换实验时， 用示波器观测 TP607、 TP608 的波形并和帧同步脉冲信号 TP02 比较； 2、 熟悉 MCS－51 汇编语言。三、实验仪器1、 LT-CK-02E 程控交换实验箱一台； 2、 电话机两部； 3、 数字示波器一台。四、实验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。它的字长与一时隙第 65 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书所含比特数相等，即等于 8 位。有时为了进行奇偶校验加入一校验位(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、 和计数器三者组成。 CM 根据 SM 的工作方式不同， 接线器可分为 T “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 14-1 所示，从图可知它利用计数器以对 SM 产生写入地址， 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， TS0 时读 CM 的 0 号单元， 1 时读 CM 的 l 号单元??等等。 即 TS 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 14-1 中假设母线的时隙为 32，实际上母线往往经过高度复用，其每帧时隙数可能第 66 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书为 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 14-1 所示的 T 接线器，例如要求输入线话音信号的时隙：29、30、31 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 14-1“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| 信息已搬移到输出母线 TS1 中去了。第 67 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书图 14-2T 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 14-2 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 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 到(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 TS7 时刻写入，须等到第 68 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书下一帧的 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 14-3“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 14-3 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，仍以上述数据为例，即输入母线 TS29、TS30、TS31 的话音信息经 T 接线器第 69 页 共 167 页武汉凌特电子技术有限公司程控交换系统实验指导书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。 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 14-3 所示 。五、实验步骤1、 打开实验箱电源开关，电话机接“甲方一路”和“乙方二路” ； 2、 操作薄膜键盘选择时分交换方式，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 TP02 的波形，采用直流耦合，TP02 触发； TP02： 时分交换芯片帧同步信号， 示波器推荐设置： 交流耦合， 电压因子设为 200mV， 时基设为 50uS，探头衰减设为×10； 3、 用双踪示波器观察 TP608 和 TP02 的波形，采用直流耦合，TP02 触发； 4、 实验结束关闭电源，整理实验数据完成实验报告。六、实验报告1、 根据示波器观测结果，说明