程控交换机设计方案

程控交换机的设计学报：2013914115名：投掷性课：13通讯-目录-摘要信息第一章简介1.1设计目的1.2程控交换机系统简介1.3程控交换机系统的总体设计第二章程控交换硬件系统2.1道路系统及其实现2.2控制系统及其实现2.3分时交换电路第三章程控交换软件系统3.1软件系统实施过程3.2程序中的某些代码第四章程序设计概要摘要信息模拟程序控制开关问世，自20世纪70年代初期引进数字程序控制开关以来，程序控制切换技术迅速发展。与此同时，信息处理的要求迅速增加，不仅是电话业务，还有传真、用户电报、电子邮件、视觉图形和数据通信等各种非电话业务迅速出现，除了电话网络以外，还有其他专用网络。如果用户需要使用不同的通信业务，用户和管理部门都将遇到不便，因为他们需要按业务类型分别向通信部门申请，并引入不同的专用用户线和中断，使用不同的领域和方式。另外，专用网建设的投资规模大，线路利用少，必然会有重复建设的弊病。解决这些问题的方法是使用单个网络集成服务数字网络ISDN提供不同类型的业务。小型文字程控交换机价格低廉，转换方便，线路利用率高，在综合业务数字网络中具有很大的开发潜力。关键字：程序控制交换机通信时分多路复用第一章简介1.1设计目的程序控制交换过程旨在提高我们在通信领域的理论理解和实践实践能力，培养我们综合利用理论知识解决实际问题的能力。巩固和加深对控制理论基本知识的理解和对仪表的理解，开发创新能力，制定数据收集、初步方案设计、系统配置、设计报告的过程，接受科研工作的初步培训，提高研究的整体质量。为后续课程的学习，毕业设计，甚至毕业后的工作打下了良好的基础1.2程控交换机系统简介模拟程序控制开关问世，自20世纪70年代初期引进数字程序控制开关以来，程序控制切换技术迅速发展。与此同时，信息处理的要求迅速增加，不仅是电话业务，还有传真、用户电报、电子邮件、视觉图形和数据通信等各种非电话业务迅速出现，除了电话网络以外，还有其他专用网络。如果用户需要使用不同的通信业务，用户和管理部门都将遇到不便，因为他们需要按业务类型分别向通信部门申请，并引入不同的专用用户线和中断，使用不同的领域和方式。另外，专用网建设的投资规模大，线路利用少，必然会有重复建设的弊病。解决这些问题的方法是使用单个网络集成服务数字网络ISDN提供不同类型的业务。小型文字程控交换机价格低廉，转换方便，线路利用率高，在综合业务数字网络中具有很大的开发潜力。数字程控交换机是数字电话网、移动电话网和综合服务数字网络的核心设备。在通信网络中起着非常重要的作用。1.3程控交换机系统的总体设计本程控交换机系统主要由用户线路接口电路、中心控制设备、交换网络及其软件系统组成。总体设计包括：交换网络使用者电路使用者电路CPU中央程序单元实验系统原理方框图使用者电路使用者电路系统的模块功能包括：(1)用户模块电路主要完成了BORSCHT的7个功能，由以下电路组成：用户线路接口电路 2 4线转换器 PCM编码解码电路(2)交换网络系统执行分时交换功能，主要包括以下电路：分时交换网络系统(3)各种信号音电路主要完成由以下电路组成的各种信号音的产生和传输。 450Hz数字信号音电路忙碌的声音发生电路铃声发生电路 25Hz铃声信号电路(4)CPU集中控制处理器电路主要执行系统电路的各种控制、信号检测、号码识别、输出显示信息等功能：液晶显示电路：显示来电号码和通话时间。双色调多频DTMF接收检测电路：接收MT8870输出的DTMF 4位二进制信号，并将其发送到CPU集中控制处理系统。用户状态检测电路：主要是掌握主、发件人的丢失状态，并在CPU上处理。哔声控制电路：完全按照CPU发出的指令执行各种哔声，以便按照系统程序工作。铃声控制电路：按照CPU指示工作。第二章程控交换硬件系统2.1道路系统及其实现1.用户界面电路的作用在现代电话设备和程序控制开关中，由于交换网络不能通过贝尔流、馈电等电流，因此，通过将过去在公用设备(例如绳路)中实现的某些用户功能放置在“用户电路”中来实现。自定义回路也称为自定义线界面回路(subscriber line interface circuit-slic)。所有交换机都有用户线路接口电路。2.模拟订户线路接口电路的功能可以概括为BORSCHT 7个功能，意思是：(1)馈电：向用户电话发送直流电流。一般来说，馈电电压为-48V，环路电流不小于18mA。(2)过电压保护：防止过电压冲击、电路和设备损坏。(3)铃声控制：通常为使用25Hz/75Vrms正弦波的用户火器提供铃声流。模拟用户线路接口功能如图2-1所示。(4)监视(S-Supervision):监视订户线路状态，检测拨号、拨号脉冲等信号，并将其发送到控制网络和交换网络。(5)编解码器和过滤(C-CODEC/Filter):完成数字交换中模拟语音和数字代码之间的转换。通常使用PCM编码器(Coder)和解码器(Decoder)完成，这称为编解码器(CODEC)。相应的抗锯齿保护和平滑低通过滤器使用300Hz到3400Hz的带宽，编码速度为64kb/s。(6)混合(H-Hybrid):完成2线和4线转换功能，即模拟2线双向信号和PCM传输、数字4线单向信号接收之间的连接。过去，此功能由混合线圈实现，现在改为集成电路实现，称为“混合电路”。(7)测试(T-Test):对用户回路执行测试。供电电源低通混合电气道路超压保护电路馈电回路铃声调节剂编码器模拟用户线发送代码流铃流发生器低通解码器平衡互联网接收代码流铃声控制制作信号自定义线状态信号模拟订户线路接口功能框3.为了实现这些功能，我们选择了Legerity的AM79R70。数字电信联盟CCITT为模拟数字程控交换机的用户界面而规定的7个功能中，除b(馈电)、o(过电压保护)、r(铃声控制)、s(监控)、h(混合)和t(测试)外，还限制电流4.用户界面回路的回路原理图该实验系统有4个用户线路接口电路，电路与工作过程相同，因此只分析了这两种方法中的一种。图是user 1用户线接口回路的电路图。自定义线界面回路原理图5.PCM编解码器模拟信号经过编解码器后，将在编码电路中采样、量化和编码本实验系统中PCM编解码器电路上的设备是美国国家半导体公司的TP3067。图3-2是针脚排列图。图3-2 TP3067针脚排列图2.2控制系统及其实现1.单片机控制系统交换机功能要求的可行性论证和系统设计。控制系统stc89c52单片机核心。MCS-51增强的微控制器是嵌入式4k闪存rom，极大地简化了微控制器系统的结构。解码器使用TEL公司的MT8870 DTMF接收器接收电话号码并处理分机转换。1.1电话提取器检测电路如电话修正器测试电路所示，晶体管BG1、电阻R1、R2、R3、电容C1由优化IC1组成，如果电话中断，则电阻状态高，如果R1没有电流，则BG1为当前状态，电路输出为高水平。但是，在摘下电话后，处于低电阻状态，电路输出为低电平P1.0-P1.3，这样单片机就可以确认4个分机号的取、断状态。1.2铃声检测电路铃声检测电路包括整流桥D1、电阻R4、电容C1、稳压二极管D2和光电耦合IC2等。使用以下电路，可以将模拟铃声信号作为数字脉冲信号安装，以确定微控制器是否有铃声信号。1.3贝尔电流贝尔流用于内线电话呼叫，贝尔流dialup由25hz振荡器、秒振荡器和控制功能等组成。1.4内部通话供应电路内部通话供应电路实际上是分机之间的通话时，电话线的供应被设置为不可用。2双色调多频检测电路在此模块电路中，DTMF接收器使用MT8870芯片。DTMF接收器包括DTMF包过滤器和DTMF解码器，如图所示。DTMF信号对(键声)在电话独立拨号中生成，DTMF信号首先被区分为高低频段过滤器fL/fH，以获得与DTMF相对应的双向低频fL，高频fH信号输出。该双向信号被解码、锁定和缓冲为4位二进制代码(d01到d04)，对应于16个DTMF信号音对。通过外部3.579 5 MHz晶体与包含振荡器一起生成参考频率信号。通过ECO识别双色调多频信号的初始控制输出检测。如果回路检测到可识别的单色调对，则此端为高电平，如果没有输入信号或连续失真，ECO将返回到低电平。同时ECO通过从外部r328充电到C315，可以获得控制输入CI/GT，如果此输入电压高于门限值VTSt，则电路接收DTMF单声道对，将相应的代码词锁定在输出中，如果输入电压低于VTSt，则电路不接收新的单色调对。此外，CI信号形成和延迟，从而在延迟控制输出CID端输出中提供发射脉冲，表明代码字符已接收和输出，如果CI超过VTst，输出闩锁更新，则CID是较高的级别，如果积分电压低于阈值VTSt，则CID也将返回到较低的级别。2.3分时交换电路分时交换的基本配置是语音存储器和控制内存。语音存储器是输入数字信号的临时存储。输入线路仅需要一个32X8 RAM内存。当前的专用交换芯片(例如MT8980)通常有8个2.048Kb/s输入线路和8个输出线路。内部语音内存的容量为2568。控制内存是用于存储语音时隙的地址。语音内存的工作方式有两种。一个是写表，控制读数。另一个是控制书写、时钟读取。如图5所示，MT8980的功能图是可用于大中型程序控制用户数字交换的集成度高的数字交换电路。MT8980是加拿大MITEL公司的数字交换矩阵芯片。(1)主要特征包括： MITEL串行总线(ST-BUS) 832插槽输入 832插槽输出非阻塞切换，适用于256名用户单电源(5V)电源 30mW低功耗微处理器连接器三态串行输出此大型集成电路旨在实现PCM的语音或数据交换。在交换机上可用。连接256个64kbps通道。8个串行输入全部包含32个64kbps。即形成2.048Mbps串行总线代码流。MT8980还可以读取和写入串行总线上的时隙，从而实现串行通信。(2)针脚说明(针脚顶视图如图7-3所示):MT8980的针脚图MT8980的方块图第三章程控交换软件系统3.1软件实施过程1.分时交换单片机控制模块的控制原理(图)。(1)时分交换控制模块主要执行控制连接、环路检测、环控制、双音多频接收等功能。(2)控制主要执行拨号音(例如，拨号音、呼叫中、铃声)、停止拨号音、两个电话连接和断开功能。(3)环路测试主要是检测电话的环路状态，然后通过软件判断电话是否挂断。(4)铃声控制主要称为响铃。(5)双音多频收款主要是接收号电路(双音多频收款机)发送的电话号码。PCM输出总线PCM输入总线话音内存控制剂内存继续地址控制系统继续数据控制系统分时交换单片机控制原理b区c区a区CPU中央控制单位82558255U10U21按铃控制剂尺寸代码接受受理a区c区地址控制行连接连接数据控制线用家具检查回路2.控制模块每个端口地址控制模块主要由单片机和两