数字交换网络的设计.doc

题 目:_数字交换网络的设计_ 班级:_ 10通信工程本_ 姓 名:_陈 楠_ 学 号:_10110003306_TST型交换网络设计 陈楠(温州大学物理与电子信息工程学院，10通信班)摘要：对于一个完整的通信系统来说，它由终端、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TST交换网络，完成多语音用户间的交换。其次，利用TST网络。TST交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换网络，它是三级交换网络，两侧为T接线器，分别作为初级T和次级T,中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。其中，输入级T型接线器为顺序写入、控制读出，中间级S型接线器为输入控制方式也可以是输出控制工作方式，输出级T型接线器工作方式为控制写入、顺序读出。关键词：TST交换网络，语音存储器，控制存储器The Network Design of TST Exchange Chennan(College of physics and electronic information engineering of Wenzhou University)Abstract：For a complete communication system, which is composed of a terminal, exchange, transfer of three parts, the exchange is the core of communication system. Among them, time switch (T) and space-division switch (S) is the exchange of basic circuit units of program-controlled exchange technology. T connector and S connector alone, is only suitable for relatively small capacity switchboard, and for large capacity switch normally uses space-division switching chip and a time switch chip TST switching network, exchange between multiple voice user. Secondly, using the TST network. TST switching network is a switched network is often used in circuit switching system, it is the three exchange network, on both sides of the T connector, respectively, as the primary T and secondary T, intermediate grade for S connector, the number of S access line number depends on both sides of the T connector. Among them, the input stage T type connector for sequential write, control read, intermediate grade S type connector can also be output control work as input control mode, working mode output stage T type connector for control, sequential read write.Keywords：TST switching network, a voice memory, memory control 1 TST网络及其组成 1.1 TST网络原理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，如图1.1所示；T-S-T是三级交换网络，两侧为T接线器，中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。第1级T接线器：负责输入母线的时隙交换。S接线器：负责母线之间的空间交换。第2级T接线器：负责输出母线的时隙交换。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。TST交换网络有8 条输入PCM复用线, 每条接至一个T接线器, 有8 条输出PCM复用线从输出侧T接线器接出。T接线器的数量为输入(8) + 输出(8) 。中间一级为S接线器, 交叉点矩阵为88。假定每条输入或输出PCM复用线上的复用度为32, 即32个时隙, 则所有T接线器的容量应有32 个单元, 每一级的控制存储器的单元也应有32个。TST交换网络中的T接线器有两种控制方式。一种是输入T接线器采用“顺序写入, 控制读出”方式, 输出T接线器采用“控制写入, 顺序读出”方式; 另一种控制方式是输入T接线器输出采用“控制写入, 顺序读出”方式, 输出T接线器采用“顺序写入, 控制读出”方式。中间S接线器采用输入控制和输出控制两种方式均可.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。1.2 TST交换网络硬件设计T-S-T交换网络原理框图如下2 时分交换芯片MT8980MT8980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2.048Mbs速率(共32个64kbs，8比特数字时隙)分八路由STI0STI7输入，经串-并变换，根据码流号和信道(时隙)号依次存入2568比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过控制接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容(即接续命令)，以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并-串变换，变为时隙交换后的八路2.048Mbs串行码流，从而达到数字交换的目的。MT8980引脚图如下图所示：3 空分交换芯片MT8816介绍MT8816是一片816模拟交换矩阵CMOS大规模集成电路芯片，如图2.1所示，图中有8条COL线（COL0COL7）和16条ROW线（ROW0ROW15），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，因此可以保持任一交叉接点处于接通状态，直至来复位信号为止。CPU可以通过地址线ACOL2ACOL0和数据线AROW3AROW0进行控制和选择需要接通的交叉点号。ACOL2ACOL0管COL7COL0中的一条线。ACOL2ACOL0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；AROW3AROW0管ROW15ROW0中的一条。AROW3AROW0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的ROWi。例如要接通L1和J0之间的交叉点。这时一方面向ACOL0ACOL2送001，另一方向面向AROW3AROW0送0000，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”，它是片选端，当CS为”1”时，全部交叉点就打开了。MT8816引脚图如下图所示：4 TST网络软件编程本设计实现PCM1的时隙1与PCM2的时隙30的交换过程。其中前T级与后T级都采用顺序写入，控制读出，S级采用输出端控制，对入线进行选择。具体程序如下：DATA SEGMENT ；定义数据段 R1 DB ？ R2 DB ？DATA ENDSCODE SEGMENT ；定义代码段 ASSUME CS:CODE,DS:DATAMAIN PROC FAR ；主程序START: MOV AX,DATA ；初始化DS MOV DS,AX MOV A,R2 ORL A,#60H ；P2.6=1R，P2.6=0W MOV P2,A ；P2.5=1时隙，P=0控制 SETB P1.4 ；置DS为高 LOOP3:MOV C,P1.5 JC LOOP3 ；DTA不为0时等待 MOV A,P0 CLR P1.4 SETB P2.7 ；CS=1 R1 EQU 00011001B CALL W-CONTROL ；调用写MT8980控制寄存器子程序 R1 EQU 00000001B R2 EQU 00000001B CALL W-CONNECTION ；调用写MT8980连接存储器子程序 R1 EQU 00010001B CALL W-CONTROL ；调用写MT8980控制寄存器子程序 R1 EQU 00100001B R2 EQU 00000001B CALL W-CONNECTION ；调用写MT8980连接存储器子程序 CALL W-S ；调用对MT8816的控制子程序R1 EQU 00011010B CALL W-CONTROL ；调用写MT8980控制寄存器子程序 R1 EQU 00000001B R2 EQU 00000010B CALL W-CONNECTION ；调用写MT8980连接存储器子程序 R1 EQU 00010010B CALL W-CONTROL ；调用写MT8980控制寄存器子程序 R1 EQU 00100111B R2 EQU 00000010B CALL W-CONNECTION ；调用写MT8980连接存储器子程序 RET MAIN ENDP W-CONNECTION PROC NEAR ；完成写MT8980连接存储器子程序MOV A,R2 ORL A,#20H ；P2.6=1R，P2.6=0W MOV P2,A ；P2.5=1时隙，P=0控制 MOV P0,R1 SETB P1.4 ；置DS为高 LOOP3:MOV C,P1.5 JC LOOP1 ；DTA不为0时等待 CLR P1.4 SETB P2.7 ；CS=1 RET W-CONNECTION ENDPW-CONTROL PROC NEAR ；完成写MT8980控制寄存器子程序 MOV P2,#00H ；P2.5=0控制 MOV P0,R1 SETB P1.4 ；置DS为高 LOOP2:MOV C,P1.5 JC LOOP2 ；DTA不为0时等待 MOV A,P0 CLR P1.4 SETB P2.7 ；CS=1 RET W-CONTROL ENDPM-S PROC NEAR ；完成对MT8816的控制子程序 MOV AL,10000000B ；锁存器74HC573入口地址 MOV DX,0010010B ；写交叉点控制字 OUT DX,ALM-S ENDPCODE ENDSEND START5 TST型交换网络性能分析结果5.1 TST交换容量时分交换器芯片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960路用户通话。5.3 TST交换网络不足时间接线器和空间接线器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，而对于比较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，完成多语音信号间的交换。在本设计中使用了两片MT8980芯片，并且使用了MT8980八路输入中的四路PCM输入，完成了128个时隙的交换，这样在MT8816芯片的交换中就有四路空闲，通过对MT8980 进行级联即使用四片MT8816，可以很方便地进行对本系统扩展，实现256个时隙的交换，提高系统容量。5.2 TST交换网络总结时分交换芯片MT8980该器件是8线32信道数字交换电路。它内部包含串-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-串变换器等功能单元。输入和输出均连接8条PCM基群(3032路)数据线，在控制信号作用下，可实现240256路数字话音或数据的无阻塞数字交换。MT8816是一片816模拟交换矩阵CMOS大规模集成电路芯片有8条COL线（COL0COL7）和16条ROW线（ROW0ROW15），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，因此可以保持任一交叉接点处于接通状态，直至来复位信号为止。MT8980在此次课设中仅仅用于时间交换，其实它不但可以进行时间交换还可以进行两间交换。在此次课设中没有将它的作用最大化。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