《交换机实验报告》word版.doc

程控交换实验报告程控交换机试验实验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。216 CPLD可编程器件 5 C P U 中 央 处 理 器10液晶显示12中继通信接口11工作电源10键盘输入电路12计 算 机 通 信 接 口13交换工作状态指示电路PC12出局9话路交换控制器二次开发7交换网络系统2 PCMCODEC4 PCMCODEC 1 PCMCODEC3 PCMCODEC2 用户线接口电路 4 用户线接口电路1 用户线接口电路3 用户线接口电路甲（一）甲（二）乙（二）乙（一）8 记发器9 话路交换控制器14 双音多频接收图1-1 交换系统方框图 图1-2 RZ8623程控交换实验系统结构图程控交换系统由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S201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（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，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13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。四、实验结果 甲方一路拨打68时，乙方一路振铃。5、 实验心得 通过本次实验，我熟悉了程控交换平台的组成与结构；熟悉了各组成模块的构成元器件及其完成的作用；初步建立了程控交换实验系统及电话交换、中继接续通信的概念。46实验2 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）、O（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。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（OOvervoltage 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”。（7）测试（TTest）对用户电路进行测试。测试总线用户线状态信号振铃控制信号模拟用户线馈电电源铃流发生器ba(编码信号)发送码流接收码流混合电路低通平衡网络低通编码器解码器测试开关馈电电路振铃继电器过压保护电路 PBL 387 10 TP3067 图5-1 模拟用户线接口功能框图用户线接口电路:在本实验系统中，用户线接口电路选用的是PBL 387 10。PBL 387 10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1dB，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输入控制译码状态指示摘机检测二/四线接口电话接口/馈电与平衡电路语音发送支路话音通道传输语音接收支路振铃控制振铃控制内部电源稳压电路 图5-2 PBL 387 10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。 图5-3用户线接口电路电原理图 (1) 向用户话机供电，PBL 387 10可对用户话机提供恒流馈电，馈电电流由VBAT以及VDD供给。当环路电阻为2K时，馈电电流为18 mA。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) PBL 387 10内部具有过压保护的功能，可以抵抗保护TIPRING端口间的瞬时高压，如结合外部的热敏与压敏电阻保护电路，则可抵抗保护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端口间传输的语音信号为对地平衡的双向语音信号，在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡语音信号。PBL 387 10可以进行TIPRING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。 (6) PBL 387 10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) PBL 387 10提供的双向语音信号的传输衰耗均为40dB。该传输衰耗可以通过PBL 387 10用户电路的内部调整，也可通过外部电路调整(8) PBL 387 10的四线端口可供语音信号编译码器或交换矩阵使用。三、实验内容 1.了解用户模块PBL 387 10的主要性能与特点。2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。3.甲方一路的J301接上电话单机，用示波器分别观测TP301、TP302、TP303在摘挂机时的工作电平，具体如下：TP301：电话A用户模块接口输入TIPX端测量点。TP302：电话A用户模块接口输出RINGX端的测量点。TP303：电话用户模块用户摘挂机工作状态测量点。用户电话摘机时，输出低电平；用户挂机时，输出高电平。 4.画出本次实验的电路方框图，叙述其工作过程。4、 实验结果5、 实验心得 通过本次实验我全面了解了用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法；通过对用户模块电路PBL38710电路的学习与实验，进一步加深了对BORST功能的理解。实验3 程控交换状态设置一、实验目的1熟悉薄膜输入开关的操作方法和液晶的显示内容。2了解本实验系统中三种交换方式。二、电路的组成及工作过程 本实验系统有三种交换方式：人工话务交换、空分交换、数字时分交换与数字时分中继通信。它们的方框图如图6-1所示。人工话务交换空分交换数字时分交换用户模块电路用户模块电路图6-1 实验系统三种交换方式方框图关于实验系统的交换方式,可通过薄膜开关选择设置,具体操作如下:在实验箱加电后，液晶屏上显示“欢迎使用程控交换实验”，薄膜开关输入电路（J102）的扫描输入信号有6个按键：RESET（复位） 将中央处理器进行复位操作。按键时,液晶背景灯闪动一下。START（开始） 进入实验中信息交换方式的选择。按下时，即进入了主菜单。UP（上翻） 对菜单中的项目进行选择。按下时，可移动液晶的指示小箭头。DOWN（下翻） 同上UP键。RETURN（返回）返回上一级菜单。ENTER（确认） 对选中的项目进行确认，进入相应的选择。按一下薄膜开关上“开始”键，进入主菜单状态，显示：“人工交换”“空分交换” “时分交换”“时分中继”液晶显示器显示的各级菜单如图6-2所示。欢迎使用通信综合实验平台 1.人工交换2.空分交换3.时分交换4.时分中继复 位子菜单主菜单开 始时 隙 分 配话路1. 04 话路2. 10话路3. 16 话路4. 30空 分 交 换主叫：XX被叫：YY接 续 成 功00:00（通话时间）图6-2 液晶显示器的菜单注：1XX、YY是主叫用户、被叫用户的电话号码。2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04、10。3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16、30。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。关于液晶显示的详细工作原理见附录1。注意：按动薄膜开关上的按键时，请勿莽力操作，可延长薄膜开关的使用寿命。三、实验内容1 熟悉人工交换、空分交换及数字时分交换功能转换的操作步骤。2 熟练掌握薄膜键盘上的六个键的功能，熟悉液晶上显示的菜单及其子菜单的意义。3. 熟悉薄膜开关的输入方法。四、 实验心得通过本次实验，我熟悉了薄膜输入开关的操作方法和液晶的显示内容；了解了本实验系统中三种交换方式。实验4 信令信号的产生与观测一、实验目的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、电路工作过程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，必须首先向程控机提供一个信号，能让交换机识别并使之准备好有关设备，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，也必须向电信局交换机提供一个信号，以释放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，还需要传送相反方向的信号，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。用户向电信局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的方波信号，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。 B振铃信号（铃流）：一般采用频率为25Hz，幅度为75V15V的交流电压，以1秒送，4秒断的5秒断续方式发送。关于信号的波形可见以下各测量点 拨号音：由U01 EPM 7128可编程器件产生，频率为500Hz，幅度在1V左右。测量点为TP10，测量时注意示波器的扫描周期的调节。 回铃音：由U01 EPM 7128可编程器件产生，为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号。测量为TP05，幅度在1V左右。测量时注意示波器的扫描周期的调节。 忙音： 由U01 EPM 7128可编程器件产生，为0.35秒通，0.35秒断的重复周期为0.7S 的500Hz的信号，测量点为TP11，幅度在1V左右。测量时注意示波器的扫描周期的调节。铃流音：由U01芯片EPM 7128可编程器件产生的25Hz方波经RC积分电路后形成，它的测量点为TP06，测量时注意示波器的扫描周期的调节。铃流信号送入PBL 387 10后，需要向用户振铃时通过PBL 387 10的功率提升，向用户送出铃流，完成振铃。 图7-1为它们各测量点的波形图示意图。TP05t回铃音1s2s3s4s5s6s8s9s10s11s7s0TP06铃流信号t0TP10t拨号音00.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35sTP110.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35s0.35st忙音0图7-1 各测量点波形图示意图三、实验内容1 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。2 各测量点说明如下：TP05：回铃音信号TP06：铃流信号音信号TP10：拨号音信号TP11：忙音信号四、实验步骤1打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮，系统工作，薄膜开关按“复位”键；2调整好示波器状态，先分别测量TP04、 TP05、TP07及TP08各测量点的波形，大致了解各点波形的特征；3 下面我们将把上列各点信号波形与电话呼叫时具体信号音进行对比实验，让学生对这些信号特征有个感性的认识。电话单机A接到“甲方一路”接口，另一电话单机B接到“甲方二路”接口；4 摘下电话A，听电话听筒中传出的声音，即拨号音，对照测量TP10点波形，记录并画出波形的示意图；5 电话A拨号49，拨号音停，然后听电话听筒中传出的声音，即回铃音，对照测量TP05点波形，记录并画出波形的示意图；6 此时，电话B振铃响，此信号是由TP06的信号送到电话接口电路后经功率提升，在中央控制单元的控制下，铃流信号驱动电话B振铃；7 当电话A摘机后超过25秒无拨号、拨空号或电话B忙（已摘机）等，此时听电话A听筒中传出的声音，即忙音，对照测量TP11点波形，记录并画出波形的示意图8 更换电话B进行实验，实验步骤与上同。五、实验注意事项 1此项实验必须要由两人合作完成。2. 因为没有选择信息的交换方式，此时只有信令的自动交换而没有信息的交换，所以实际上是不能通话的。 3. TP05、TP06、TP10、TP11所测波形，只是CPLD直接产生的或者经过积分的波形。，当其被控制送到用户接口电路中后，将叠加工作所需的负向直流电平，后面所测波形将有稍轻的失真现象。六、实验结果七、实验心得通过本次实验，我了解了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；熟悉了这些信号音和铃流信号的技术要求。实验5 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接收器的接收工作波形。二、实验电路工作过程DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器，其基本原理如图81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（D1D4）。信号输入输入电路锁存与缓冲码变换过零检测器过零检测器低频组带通滤波器高频组带通滤波器VDD18图8-1 典型DTMF接收器原理框图图8-2MT8870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8-2的管脚排列图。 1该电路的基本特性（1） 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 并行二进制码。（2）可外接3.5795MHz晶体，与内含振荡器产生基准频率信号。（3）具有抑制拨号音和模拟信号输入增益可调的能力。 （4）二进制码为三态输出。（5）提供基准电压（VDD2）输出。（6）电源+5V（7）功耗15mw（8）工艺CMOS（9）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：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8-1所示，图8-3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8-1MT8870译码表fL（Hz）fH(Hz)NO.END04D03D02D0169712091HLLLH69713362HLLHL69714773HLLHH77012094HLHLL77013365HLHLH77014776HLHHL85212097HLHHH85213368HHLLL85214779HHLLH94113360HHLHL9411209*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，使之能正常工作而不出现漏检测现象。开关2开关1至CPU中央处理单元D01D02D03D04DTMF电路8870来自CPU控制输入来自CPU控制输入来自第二路的DTMF信号输入来自第一路的DTMF信号输入图 8-3 双音多频实验系统的电原理框三、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，如在电话A用户线接口电路的测量点TP301进行测量。2 用示波器观察并测量DTMF接收器接收DTMF信号的波形（TP304、TP404、TP504），TP309（甲方一路、二路电话）和TP509（乙方一路、二路电话）为DTMF接收器译码数据输出允许端EN的测量点，拨号时注意其相应允许端的电平变化。四、实验步骤 1打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；2电话单机A、电话单机分别接上甲方一路、二路电话接口J301、J401；3 先将示波器一通道放在TP301上（注意需直流档和5V档），即测量发送的DTMF信号的波形；另一通道放在TP309上，即测量DTMF接收器译码数据输出允许端EN的信号波形（不工作时，没有波形）；4 将电话A用户摘机，听到拨号音后开始拨打对方号码，即按49键，拨号时注意TP309波形的电平变化（即通知系统中的记发器模块接收呼叫号码译码信息）；5 电话B振铃响，摘下话机（此时因没有选择信息交换方式，只是信令的自动交换，所以电话间不能进行通话）；6 拨电话A上的任意键，此时注意观察TP301的波形，即电话A发送的DTMF信号的波形（此时TP309的波形应始终为低电平）；7 将示波器两通道分别放在TP304、TP404测量点上（保持两电话“通信”中，即为不受其它可闻信号的干扰，观察DTMF信号的波形）8 长按电话A的“1”键不放，调整好示波器，观察TP304的波形，即两个不同频率的正弦波的叠加波形（具体参数可见 表8-1 MT8870译码表）。9 长按电话B的某键（1、2、3等）不放，调整好示波器，仔细观测对比TP304和TP404的波形，结合表8-1，思考电话号码双音多频信号频率组成和其在程控交换系统中的工作原理 五、实验结果六、实验心得通过本次实验，我了解了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，熟悉了该电路的组成及工作过程。实验6话路PCM CODEC编译码一、实验目的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法。3 观测TP3607各测量点的工作波形。二、电路组成 PCM脉冲编码调制就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样，量化、编码的过程。在本实验中选择A律变换（实际中广泛使用的是两种对数形式的压缩特性：A律和m律），以2.048Mbit/s的速率来传送信息，信息帧为无信令帧，它的发送时序与接收时序直接受FSX和FSR 控制。关于PCM编译码电路TP3067芯片介绍，详见所附光盘TP3067芯片文件。由于四路数字电话用户的PCM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，其他对应相同。图9-1就是甲一路的PCM编译码电原理框图，图9-2 甲一路PCM编译码数字信号波形示意图。甲一路电话语音信号，经过二/四线转换后分为发送和接收部分。电话发送部分的去话语音信号TP304，经过PCM编码器转换成数字信号TP307送往数字交换网络；电话来话的数字信号TP308（即来自数字交换网络），经过PCM译码器转换成模拟语音信号TP305送往电话接收部分。 TP304 TP307甲一路中继线PCM编码PCM译码 用户接口电路数字程控交换网络 其他用户 TP305 TP308 图9-1 甲一路PCM编译码方框图图9-2 甲一路PCM编译码数字信号波形图三、实验内容及步骤本实验中，我们将测量甲一路用户电话的TP304、TP305、TP307及TP308的各点波形，甲二路用户电话对应测量点相同。因为在本实验中各用户提供给交换网络的是数字信息，所以我们必须选择数字交换网络进行实验，如“时分交换”。1. 打开实验箱电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作。2. 分别在甲一路电话接口和甲二路电话接口上，接上电话A和电话B。信息交换方式选择“时分交换”。3将甲一路与甲二路按正常呼叫接通，即电话A拨号49，建立正常通话后，通过话机讲话或按键（双音多频信号），对方即可听到。此时，电话A发的语音信号将经过PCM编码变成相应的数字信号，经过时分交换网络，送往电话B的PCM译码器，译码还原后送进电话B听筒；电话B话筒信息交换到电话A听筒与上过程同。4根据步骤3分析的信号流程，TP304波形应与TP405波形同（模拟信号），TP307波形应与TP408波形同（数字信号）；那对应的TP404、TP305、TP407、TP308测点哪两个应对应相同？5. 用示波器验证步骤4结果，注意观测PCM编码波形，如TP307、TP407。观测时示波器的触发通道放在PCM编码波形的帧同步窄脉冲TP02上，另一通道放在PCM编码波形测点上，调整示波器，即可观测到稳定的PCM的8位编码波形。6. 对电话讲话或按键，看对应的PCM编码波形有何变化。7. 更换其它电话呼叫组合继续进行实验。观察测量各测量点波形说明如下：TP304：甲一路去话话音信号，即PCM模拟输入TP307：甲一路PCM编码器编码的数字信号输出TP308：甲一路PCM译码器接收的数字信号输入TP305：甲一路来话话音信号，即PCM模拟话音信号输出甲二路的TP404、TP305、TP407、TP308测点意义与上对应相同，其它电话用户模块测点也与上对应相同。四、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。五、实验结果六、实验心得通过本次实验，我掌握了PCM编译码器在程控交换机中的作用；熟悉了单片PCM编译码集成电路TP3067的电路组成和使用方法。实验7呼叫处理与线路信号的传输过程一、实验目的 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、信号工作流程 图10-1为一次正常呼叫传送信号流程图，图10-2是一次正常呼叫状态分析图。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10-1 一次正常呼叫传送信号的流程图收第一位号转空闲状态转收号状态挂机处理停拨号音中途挂机输入信息送忙音超时输入收号转通话状态转听忙音状态应答接续被叫摘机主叫挂机转空闲状态挂机处理输入振 铃输入信息输入信息通 话超时转听忙音状态送忙音输入状态主叫先挂主叫空闲状态主叫先挂处理被叫先挂处理被叫先挂锁定状态图10-2 一次正常呼叫状态分析图三、实验内容1以甲方一路与甲方二路呼叫为例，根据一次正常呼叫的传送信号流程，测量线路有关测量点波形。2了解在交换过程中各种信号流程。四、实验步骤1 打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；2 通过薄膜开关将交换工作方式设置在“空分状态”进行实验；3 电话单机A、电话单机B分别接到甲方一路与甲方二路上；4 电话A摘机，此时呼叫信号（TP303，摘机信号）通知中央处理单元做好呼叫通话的一切准备，用户接口电路给电话A送上-24V直流电平（TP301、TP302），同时，中央处理单元给电话A送上拨号音信号（TP306等）；5 电话A拨号（如：49），号码信号（TP301、TP304等）传送到DTMF接收器进行译码，同时在拨第一个号码时就通知中央处理单元停止送拨号音信号；6 电话A拨号完毕，中央处理单元给电话A送回铃音信号（TP306等），同时给被呼叫方送振铃信号；7 被叫方电话B摘机，应答信号（TP403，摘机信号）通知中央处理器。此时，电话A的回铃音和电话B的振铃信号结束。通信进行；8 被叫方电话B挂机，通信结束。挂机信号（TP403）通知中央处理器拆线，电话B空闲，同时给呼叫方电话A送忙音信号（TP306）；9 电话A挂机，挂机信号（TP303）通知中央处理单元，电话A现在空闲；10 选择“时分交换”方式再进行实验；11 认真思考整个呼叫的过程，实验验证系统是怎样处理各种突发现象的。五、实验结果六、实验心得 通过本次实验，我熟悉了一次正常呼叫的传送信号流程；了解了信号在交换过程中的传输特性。实验8 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、电路工作原理（一）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11-1所示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。用户线接口交换网络接口TTRR图11-1 二/四线变换电路功能框图（二）回波返损实验什么叫回波？从接收支路泄漏到发送支路的语音信号称为回波。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11-2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11-3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