程控交换实验指导书2013

I 程控交换实验指导书 物理与电子信息学院 2013 年 3 月 20 日 2 目目 录录 实验一实验一 系统控制模块实验系统控制模块实验 3 实验二实验二 程控交换程控交换 PCM 编译码实验编译码实验 6 实验三实验三 DTMF 译码实验译码实验 9 实验四实验四 主叫识别主叫识别 CID 实验实验 13 实验五实验五 信号音产生实验信号音产生实验 17 实验六实验六 PC 话务监视实验话务监视实验 21 3 实验一实验一 系统控制模块实验系统控制模块实验 一 实验目的一 实验目的 1 了解交换控制单元 DSP 主要功能 2 了解网络交换单元 FPGA 主要功能 3 熟悉交换控制单元 DSP 与输入 输出电路的工作关系 4 熟悉网络交换单元 FPGA 与输入 输出电路的工作关系 二 实验设备二 实验设备 RC CK II 型实验箱一台 三 电路功能三 电路功能 交换控制单元 DSP U2 完成对交换双方的控制 各种信号音的产生 数字信号的处 理等功能 数据和命令通过网络交换单元与各硬件进行交换 网络交换单元 FPGA U5 完成信号的采集 话路交换 PC 通信接口 液晶显示控制 与各硬件接口通信 1 电话状态的识别 话机摘挂机状态的电平由 MY88622 芯片产生 输入 FPGA 再由 DSP 从 FPGA 中读取该 状态进行相关任务的处理 2 信号音的发生 话机所接收到的拨号音 忙音 催挂音等信号音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模拟信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈 到电话线上 信号音是 450Hz 或 950Hz 的正弦信号 根据断续的不同型式表示下列不同的 含义 拨号音 为 450Hz 的连续信号 忙音 为 450Hz 的断续信号 0 7S 断续 即 0 35S 续 0 35S 断 回铃音 为 450Hz 的断续信号 5S 断续 即 1S 续 4S 断 空号音 为 450Hz 的断续信号 0 2S 断续 即 0 1S 续 0 1S 断 催挂音 为 950Hz 的连续音频信号 3 号码识别 4 用户话机号码的识别即 DTMF 译码由 DSP 用软件来完成 用户输入的 DTMF 信号经过 TLC549 8 位串行 A D 模数转换后通过 FPGA 送给 DSP 芯片来处理 4 话路交换 用户间的话音通过 TP3057 进行 PCM 编码送给 FPGA 由 FPGA 进行 PCM 数据的交换 而 交换方式和交换线路的命令由 DSP 送给 FPGA 5 液晶控制 液晶控制由 FPGA 来完成 DSP 产生显示的数据 具体操作细节和流程参看二次开发手 相关册 6 PC 通信接口 PC 机串口是异步串口 DSP 是同步串口需要做转换 本系统中用 FPGA 来模拟异步串口 通信时序 上位机软件发送的数据通过 FPGA 送给 DSP 进行处理 下位机的数据由 DSP 产生 经由 FPGA 送给串口 7 键盘输入 薄膜开关输入电路的扫描输入信号有 6 个 返回 确认 上 下 左 右 键盘的扫 描由 FPGA 来完成 四 实验内容四 实验内容 1 根据课本熟悉程控交换的流程和对应的模块 2 了解系统的程序规划 五 结果五 结果 程控交换实验系统采用模块化结构设计 主板实物结构图如下所示 5 图 1 主板实物结构图 6 图 2 程控交换实验系统结构图 1 1 模块模块 1 1 4 4 模块 1 4 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 2 模块模块 5 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 3 模块模块 6 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 6 CPLD可编程器件 5 5 C C P P U U 中中 央央 处处 理理 器器 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 交交 换换 网网 络络 系系 统统 2 PCM CODEC 4 4 PCM CODEC 1 PCM CODEC 3 3 PCM CODEC 2 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 6 CPLD可编程器件 5 5 C C P P U U 中中 央央 处处 理理 器器 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 交交 换换 网网 络络 系系 统统 2 PCM CODEC 4 4 PCM CODEC 1 PCM CODEC 3 3 PCM CODEC 2 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 7 4 4 模块模块 7 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 5 模块模块 8 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 X 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 DTMFD1 4 送给 CPU U101 和 EPM7128 进行处理 6 6 模块模块 9 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 7 模块模块 1010 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 8 模块模块 1111 模块 11 是工作电源 分别是 48V 12V 接地 5V 12V 9 9 模块模块 1212 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 10 模块模块 1313 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 11 模块模块 1414 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 DTMFD1 4 送给 CPU U101 和 EPM7128 进行处理 8 9 实验二实验二 程控交换程控交换 PCM 编译码实验编译码实验 一 实验目的一 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 TP3057 的电路组成和使用方法 3 观测 PCM 相关各测量点的工作波形 二 实验设备二 实验设备 20M 通用示波器一台 万用表一块 RC CK II 型实验箱一台 三 电路组成和原理三 电路组成和原理 抽样值 压缩 均匀量化编码解码扩张 抽样值 发送端 接收端 信道 图 3 数字通信示意框图 量化是将样值幅度取值连续的模拟信号变成样值幅度取值离散的数字信号 即是将信 号的幅度取值限制在有限个离散值上 只要信号的幅值落在某一个量化级内的中间值或起 始值来代表信号的量化值 信号的量化方法通常有两种 1 均匀量化 1 非均匀量化 非均匀量化的量化间隔是不相等的 大信号区的量化间隔大 小信号区的量化间隔小 即量化间隔 V 是不固定的 如何实现非均匀量化 一种办法是 在对信号进行编码之前 先对小信号进行高增益 的放大 对大信号则使增益很 甚至没有增益 然后再进行均匀量化及编码 完成这一任 务的部件称压缩器 它的输入输出特性称为压缩特性 接收端恰要与此相反 对解码后的 信号经过扩张器 使信号还原成原值 目前在国际上广泛采用的只有两种 A 律和 u 律 A 律压扩特性是根据非均匀量化的概念推导出来的 它是一个种对数压扩特性 分为 两段 其输出 y 与输入 x 的关系为 y A 1 lnA x 0 x 1 A y 1 lnA x 1 lnA 1 A x 1 10 u 律压扩特性是根据三极管的特性而演变的 它也是一种对数压扩特性 其输出 y 和 输入 x 的关系式为 y ln 1 u x ln 1 u 0 x 1 A 律和 u 律的性能基本相似 各有优缺点 u 律最早是由美国提出 在北美和日本被 采用 A 律后来由欧洲提出 在欧洲和中国被采用 它们是 CCITT 建议共存的两个标准 但在国际通路均采用 A 律 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 就 是一路的 PCM 编译码电原理框图 图 4 PCM 编译码电原理框图 PCM 编译码电路本系统使用 TP3057 来完成 图 5 PCM 编译码数字信号波形图 四 实验内容四 实验内容 1 熟悉 A 率编解码的原理 2 了解 PCM 信号的实现方法 3 观测 PCM 信号 加深对 PCM 信号的理解 五 实验步骤五 实验步骤 SLIC 电路 PCM 编译码 数字程控交换网络 FSX BCLKX DX 8KHz 帧同步信号输入 2 048MHz 时钟输入 PCM 数字信号输出 DR PCM 数字信号输入 11 测量 TF11 TF15 TF16 TF17 FSAT FSAR 及 BS 的各点波形 1 将两部电话机与实验箱用户一 用户三接口连接 系统上电 2 将用户一与用户三按正常呼叫接通 建立正常通话后 通过话机输入语音信号或双 音多频信号 在各收发测量点进行观察测量 3 各测量点波形说明如下 TF17 用户一 PCM 数字信号输出 TF11 用户一 PCM 模拟话音信号输入 TF15 用户一 PCM 模拟话音信号输出 TF16 用户一 PCM 数字信号输入 FSAT 用户一输出帧同步信号 FSAR 用户一输入帧同步信号 BS 2 048M 时钟信号 四用户共用 4 用双通道观察输入帧同步信号与时钟信号 观察输入帧同步信号与输出帧同步信号 六 实验注意事项六 实验注意事项 PCM 编译码电路中 在没有建立通话时 PCM 编译码电路是没有有输出的 此时只能测 量到输出帧同步时钟和 2 048M 时钟 7 7 结果结果 FSX BCLKX DX 8KHz 帧同步信号输入 2 048MHz 时钟输入 PCM 数字信号输出 DR PCM 数字信号输入 12 实验三实验三 DTMF 译码实验译码实验 一 实验目的一 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 二 实验设备二 实验设备 20M 通用示波器一台 RC CK II 型实验箱一台 话机两部 三 实验电路工作过程三 实验电路工作过程 按键话机所发出的选择信号是采用编码方式传送 用一组按键代替拨号盘 每个话机 共有 8 个频率 分成高频组和低频组 其对应关系如下图 图 6 按键号码与频率的关系 按键号码是两个四中取一的双频编码方式 即每个按键按下时 发出两个频率 一个 是高频组中的四中取一 另一个则是低频组中的四中取一 DTMF 译码有硬件译码和软件译码两种 硬件译码过程如下 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 软件译码过程如上 A D 采样输入信号 对输入信号进行数字信号处理 主要算法包 13 括 双音频率信息获取算法 Goertzel 算法 图 7 DTMF 译码电路框图 A D 转换芯片采用的是 TI 的 TLC549 芯片 TLC549 是美国德州仪器公司生产的 8 位 串行 A D 转换器芯片 可与通用微处理器 控制器通过 I O CLOCK CS DATA OUT 三 条口线进行串行接口 具有 4MHz 片内系统时钟和软 硬件控制电路 转换时间最长 17 s TLC548 允许的最高转换速率为 45 500 次 s TLC549 为 40 000 次 s 总失调误差最 大为 0 5LSB 典型功耗值为 6mW 采用差分参考电压高阻输入 抗干扰 可按比例量程 校准转换范围 VREF 接地 VREF VREF 1V 可用于较小信号的采样 图 8 TLC549 原理框图 TLC549 均有片内系统时钟 该时钟与 I O CLOCK 是独立工作的 无须特殊的速度或 相位匹配 其工作时序如图 9 所示 图 9 TLC549 时序图 A D 转换电 路 FPGA 缓存 DSP 软件软件 DTMF 译码译码 14 当 CS 为高时 数据输出 DATA OUT 端处于高阻状态 此时 I O CLOCK 不起作用 这种 CS 控制作用允许在同时使用多片 TLC549 时 共享 I O CLOCK 以减少多路 片 A D 并用时的 I O 控制端口 一组通常的控制时序为 1 将 CS 置低 内部电路在测得 CS 下降沿后 再等待两个内部时钟上升沿和一个下 降沿后 然后确认这一变化 最后自动将前一次转换结果的最高位 D7 位输出到 DATA OUT 端上 2 前四个 I O CLOCK 周期的下降沿依次移出第 2 3 4 和第 5 个位 D6 D5 D4 D3 片上采样保持电路在第 4 个 I O CLOCK 下降沿开始采样模拟输入 3 接下来的 3 个 I O CLOCK 周期的下降沿移出第 6 7 8 D2 D1 D0 个转换位 4 最后 片上采样保持电路在第 8 个 I O CLOCK 周期的下降沿将移出第 6 7 8 D2 D1 D0 个转换位 保持功能将持续 4 个内部时钟周期 然后开始进行 32 个 内部时钟周期的 A D 转换 第 8 个 I O CLOCK 后 CS 必须为高 或 I O CLOCK 保持低 电平 这种状态需要维持 36 个内部系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成 如果 CS 为低时 I O CLOCK 上出现一个有效干扰脉冲 则微处理器 控制器将与器件的 I O 时序失 去同步 若 CS 为高时出现一次有效低电平 则将使引脚重新初始化 从而脱离原转换过 程 在 36 个内部系统时钟周期结束之前 实施步骤 1 4 可重新启动一次新的 A D 转 换 与此同时 正在进行的转换终止 此时的输出是前一次的转换结果而不是正在进行的 转换结果 若要在特定的时刻采样仿真信号 应使第 8 个 I O CLOCK 时钟的下降沿与该时刻对应 因为芯片虽在第 4 个 I O CLOCK 时钟下降沿开始采样 却在第 8 个 I O CLOCK 的下降沿 开始保存 四 实验内容四 实验内容 1 熟悉 DTMF 信号的特性 2 了解 DTMF 信号软件译码的算法和流程 3 体会 DSP 实现 DTMF 信号的软件译码 五 实验步骤五 实验步骤 1 将两部电话接到用户一和用户三模块接口 系统上电 2 示波器观测 TF11 观测点 将用户一摘机 听到到拨号音后开始拨打号码 即按电 15 话单机上的任意键 观察整个过程波形的变化进行分析 3 将用户一摘机 听到拨号音后拨打号码 若听到拨号音消失 即译码成功 4 用户一挂机 用实验箱上的左右键选择到交换界面 按下确认键 看到液晶第一行 反显 再按下选择译码检测 按确认键 此时进入译码检测的观测状态 5 用户一摘机 可以观察到液晶进入译码检测画面 用电话拨号 观测液晶显示的波 形和示波器显示的是否一致 拨打几个号码 体会 DTMF 波形和译码的结果 6 用户一挂机 按取消键 再按左键恢复正常状态 7 打开铃流开关 将用户一摘机 拨打用户三的号码 体会 DTMF 软译码的实际效果 六 实验注意事项六 实验注意事项 液晶观测译码只有用户一有效 其他用户无效 检测画面只有当用户一摘机的时候才 开启 由于 DTMF 采样频率为 8K 每个周期的点很少 图像看起来比较小 松散 16 实验四实验四 主叫识别主叫识别 CID 实验实验 一 实验目的一 实验目的 1 掌握 CID 功能的原理 2 了解 CID 功能实现的过程 二 实验设备二 实验设备 20M 通用示波器一台 RC CK II 型实验箱一台 话机两部 可显电话一部 三 电路组成和原理三 电路组成和原理 1 1 CIDCID 功能介绍功能介绍 主叫识别信息传送及显示 CID 业务是向被电话用户提供的一种新的服务项目是 指在被叫用户终端设备上显示主叫号码主叫用户姓名呼叫日期时间等主叫识别信息 并进行存储以供用户查阅的一种服务项目 实现 CID 的基本方法是发端交换机将主叫号码等通过局间信令系统 例如 NO 7 信令 系统 传送给终端交换机终端交换机将主叫识别信息以移频键控 FSK 的方式送给被 叫用户终端设备如图 10 所示 图 10 CID 传送方法示意图 终端交换机将主叫识别信息送给被叫用户终端设备在下述两种状态下进行一种是 用户终端挂机状态另一种是用户终端通话状态 挂机状态下的传送方法是终端交换机将主 叫识别信息在第一次振铃和第二次振铃间隔期间送给被叫用户终端设备 通话状态下的传 送方法是指具有 CD 功能的用户乙已经与用户甲处在通话状态下又有第三方面用户丙呼叫 用户乙时在用户乙终端设备上显示用户丙的识别信息在此状态下的 CID 业务必须以呼叫等 待 call waiting 业务为前提 2 数据格式 数据格式 主叫识别数据格式有两种 单数据消息格式 SDMF 和复合数据消息格式 MDMF 17 前者的结构简单 可容纳的信息内容较少 如 呼叫序号 呼叫建立日期和时间及主叫号 码 后者的结构比较复杂 可容纳的信息长度较长 除单数据格式内容以外还可传主叫用 户的姓名等 1 单数据消息格式 单数据消息格式由消息头和消息体组成 消息头由消息类型和消息长度组成 它们均 为 8bit 消息类型的值用来识别消息的特征 消息长度指明后面所跟的消息字的长度 消 息体包括交换机需传给终端用户的消息 消息体可容纳 1255 个 8bit 的消息字 每个字用 8bit 不带校验位的 8 位编码字符集表示 2 复合数据消息格式 与单数据格式一样 复合数据消息格式由消息体组成 不同的是 复合数据的消息体 由一个或多个小的消息 称为参数消息 0 组成 参数消息同样具有参数头和参数体 参数 头包括参数类型和参数长度 它们均为 8bit 参数类型值用来识别后续参数字 参数长度 指明参数体中参数字的数目 复合数据消息格式允许不同特征产生的不同消息在同一个帧 中传送 3 消息帧格式 一个完整消息帧由信道占用信号和标志信号 数据信息和校验字组成 信道占用信号 和标志信号的目的是提示电话终端准备接收数据 校验字是用作差错检查 4 差错检查 发送器按一定的算法计算出消息的校验字并附加到消息后面 接收器在收到消息帧后 重新计算出校验字并与收到的校验字相比较 若两值相同则消息正确收到 校验字的算法 是将消息数据 即单数据格式的消息类型字 消息长度字和消息数据字 复合数据格式的 消息类型字 消息长度字 所有的参数类型字 所有的参数长度字和所有的参数数据字 按 256 模求和取补来得到校验字 3 主叫识别信息数据传送协议 主叫识别信息数据传送协议 在一次呼叫中若被叫用户申请了 CID 业务则终端交换机向该被叫用户传送主叫识别信 息数据传送时序如图 11 所示 18 图 11 主叫识别信息数据传送的时序 符号 时间值 含义 A 铃流 B 0 5 1 5s 第一次振铃结束与数据传送开始之间的时间间隔 C 2 9s 传送数据的时间包括信道占用信号和标志信号 D 200ms 数据传送结束与第二次振铃开始之间的时间隔 E 1s 铃流 B C D 应 3 6s 各时段可根据具体情况定 在数据传送前或过程中 如果用户摘机 则传送停止且呼叫处理正常进行 4 交换机端的物理层数据传送电参数 交换机端的物理层数据传送电参数 FSK 数据要求 调制方式 相位连续二进制移频 逻辑 1 1200Hz 1 逻辑 0 2200Hz 1 载波电平标准 标准 600 测试终端的环路入口电平为 13 5 1 5dBm 载波纯度信号 200 4000Hz 传输速率 1200bit s 1 数据传送方式二进制异步串行方式 源内阻及纵向平衡度应符合话音传达的要求 5 功能实现 功能实现 采用 FSK 调制方式的主要优点是 无需载波恢复 大大降低了系统复杂度 对幅 度的非线性抗干扰能力强 因为 FSK 信号为恒包络信号 其信息完全包含在信号的过零点 上 所以比起 AM 信号 其对幅度非线性抗干扰能力要强 调制解调易用软硬件实现 简单易懂 其最大的缺点就是频率利用率低 因为电话的频带范围为 300 3400Hz 因此 利用 FSK 调制方式仅适用于中低速通信 调制就是把数字信号变成适合于信道传输的正弦波 在此利用查表法来产生正弦波 TMS320C5402 中包含一个 N 256 点的 Q15 正弦表 但是系统的 DA 是单极性的 因此为 了提高效率自己产生一个无符号的 256 点正弦表 相位 i 在 0 2 上均匀分布 i 2i N i 0 N 1 假设 SinAddr 为正弦表首地址 则 sin i 的地址是 SinAddr i 19 四 实验内容四 实验内容 1 熟悉来电显示的标准 2 了解来电显示的实现方法 五 实验步骤五 实验步骤 1 将四个话机与实验箱用户接口连接 系统上电 2 用户一拨叫用户三的号码 观察 TF18 在铃流过后的波形 3 将用户三的电话和实验箱之间接上来电显示盒 来电显示盒的 TO LINE 端接实验箱 用户三模块接口 TO PHONE 端接电话 4 其用户一呼叫用户三 观察来电显示盒显示的数据 观察 TF18 的波形 5 用其他用户呼叫用户三 观察来电显示盒显示的数据 观察 TF18 的波形 六 实验注意事项六 实验注意事项 来电显示盒需要 2 节 7 号电池供电 若无显示先检查电池是否安装 电池是否有电 来电显示盒重新安装电池后 日期 1 月 1 日 接收到来电显示后显示为系统默认的固定时 间 20 实验五实验五 信号音产生实验信号音产生实验 一 实验目的一 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 实验设备二 实验设备 20M 通用示波器一台 万用表一块 电话一部 RC CK II 型实验箱一台 三 电路工作过程三 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 呼叫信号 拨号音信号 号码信号 回铃信号 拥塞音信号 忙音信号 语音信号 空号音信号 忙音信号 挂机信号 振铃信号 应答信号摘机 通信建立 挂机 先挂 主 叫 用 户 被 叫 用 户 线路 图 12 本实验系统传送信号流程图 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 21 A 各种可闻信号 一般采用频率为 450Hz 或 950Hz 的正弦信号 例如 拨号音 Dial tone 连续发送的 450Hz 正弦信号 回铃音 Echo tone 1 秒送 4 秒断的 5 秒断续的 450Hz 正弦信号 忙音 busy tone 0 35 秒送 0 35 秒断的 0 7 秒断续的 450Hz 正弦信号 空号音 为 450Hz 的断续信号 0 2S 断续 即 0 1S 续 0 1S 断 催挂音 950Hz 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 幅度为 90V 15V 的交流电压 以 1 秒 送 4 秒断的 5 秒断续方式发送 C 拨号音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模 拟信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈到电话线上 频率为 450Hz 幅度在 1V 左右 测量点为 TF15 D 回铃音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模 拟信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈到电话线上 为 1 秒通 4 秒断的重复 周期为 5 秒的 450Hz 的正弦信号 测量为 TF15 E 忙音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模拟 信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈到电话线上 为 0 35 秒通 0 35 秒断的 重复周期为 0 7S 的 450Hz 的正弦信号 测量点为 TF15 F 空号音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模 拟信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈到电话线上 为 0 1 秒通 0 1 秒断的 重复周期为 0 2S 的 450Hz 的正弦信号 测量点为 TF15 G 催挂音由 DSP 生成相关的数字信号 通过 FPGA 送给 D A 芯片进行 D A 转换输出模 拟信号到 MY88622 输入端 由 MY88622 将信号音馈到电话线上 为频率为 950Hz 的连续正 弦信号 连续发送响度较大 与拨号音有明显区别 测量点为 TF15 H 铃流信号是铃流发生器产生的 25Hz 方波经放大电路放大 逆变后形成 铃流信号 送入振铃继电器后 需要 MY88622 来驱动 向用户送出铃流 完成振铃 它的测量点为 TF21 四 实验内容四 实验内容 1 用万用表测量各测量点拨号音 忙音 空号音 催挂音 回铃音及铃流控制信号 的电压 22 2 用示波器测量各测量点拨拨号音 忙音 空号音 催挂音 回铃音及铃流控制信 号的波形 3 各测量点说明如下 TF15 信号音 TF21 铃流信号音信号 五 实验步骤五 实验步骤 1 将一部电话机接入用户接口模块一 2 打开系统主电源开关 观察系统上电状态 3 将铃流开关关闭 4 在电话摘机的同时 用示波器观察 TF15 点的波形 记录下拨号音的波形及频率 5 在不按键及不更改系统参数的情况下 20 秒后 TF15 出现忙音 记录下忙音的波 形及频率 6 继续 20 秒后 TF15 出现催挂音 记录下催挂音的波形及频率 7 将电话挂机 8 将电话摘机 键入非本系统电话号码 如 333 等 用示波器测量 TF15 的波形 记 录下空号音的波形及频率 9 将电话挂机 打开铃流开关 观察铃流状态指示灯 D202 的状态及闪烁情况 用万 用表交流电压档测量 TF21 的电压值 10 用示波器观察 TF21 的波形及频率 11 关闭铃流开关 关闭系统电源 整理实验记录及实验设备 六 实验注意事项六 实验注意事项 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 的电压量程档 以防止损坏仪器和其它电子器件 七 结果七 结果 拨拨 号号 音音 0 0 5 5v v 0 0 5 5v v f f 4 45 50 0H Hz z 23 回回 铃铃 音音 0 0 5 5v v 0 0 5 5v v 1 1s s4 4s s1 1s s f f 4 45 50 0H Hz z 忙忙 音音 0 0 5 5v v 0 0 5 5v v 0 0 3 35 5s s f f 4 45 50 0H Hz z 0 0 3 35 5s s0 0 3 35 5s s 空空 号号 音音 0 0 5 5v v 0 0 5 5v v 0 0 1 1s s f f 4 45 50 0H Hz z 0 0 1 1s s0 0 1 1s s 铃铃 流流 信信 号号 5 50 0v v f f 2 25 5H Hz z 5 50 0v v 24 实验六实验六 PC 话务监视实验话务监视实验 一 实验目的一 实验目的 1 了解计算机串口通信原理 2 熟悉程控交换软件的使用 二 实验设备二 实验设备 电话两部 RC CK II 型实验箱一台 串口线一根 计算机一台 三 实验电路和原理三 实验电路和原理 计算机与外界的信息交换称为通信 常用的通信方式有两种 并行通信与串行通信 简称并行传送和串行传送 并行传送具有传送速度快 效率高等优点 但传送多少数据位 就需要多少根数据线 传送成本高 串行传送是按位顺序进行数据传送 最少仅需要一根 传输线即可完成 传送距离远 但传送速度慢 串行通信又分同步和异步两种方式 计算机串口使用异步通信方式 数据分为一帧一帧