现代交换原理课程设计报告

1、河海大学计算机与信息学院（常州）课程设计报告学年学期 09-10学年第二学期 题 目 时分交换编程调试实验专业、学号 通信系统 授课班号 学生姓名 钮健 指导教师 邓志祥 摘 要 以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。人们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号 完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准 备。因此，可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立(即联接)电路，通信完毕时拆除(即断开)电路。至于在通信过程中 双方传送信息的内容，与交换系统无

2、关。 电路交换又分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。 时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道， 通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。 为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。若输出端是按特定的次序读出的，这就可以 改变时隙的次序，实现时隙交换。 空分交换是指在交换过程中的入线通过

3、在空间的位置来选择出线，并建立接续。通信结束后，随即拆 除。比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。此外，机电式（电磁 机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。 电路交换常于分组交换进行比较。其主要不同之处在于：分组交换的通信线路并不专用于源与目的地间的信息传输。在要求数据按先后顺序且以恒定速率快速传输的情况下，使用电路交换是较为理想的选择。因此，当传输实时数据 时，诸如音频和视频；或当服务质量（QOS）要求较高时，通常使用电路交换网络。分组交

4、换 在数据传输方面具有更强的的效能，可以预防传输过程（如e-mail信息和Web页面）中 的延迟和抖动现象。 【关键词】电路交换 分组交换 时分交换 空分交换目 录前 言 .1第一章 时分交换实验简介 2 一、实验目的. 2 二、 实验仪器 2 三、电路的组成及工作原理.2 四 、实验内容 .3 五、实验步骤.3 六、问题及解决方法 .3第二章 MT8980的简介 .4 一、时分交换芯片MT8980基本特性.4 二、MT8980工作原理.4第三章 实验程序 .7结 论 11参考文献 12 前 言 时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道， 通过时隙交换网络完成话音

5、的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。 为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。若输出端是按特定的次序读出的，这就可以 改变时隙的次序，实现时隙交换。时分交换属于电路交换的一种。电路交换又分为时分交换和空分交换两种交换方式。整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段。电路交换与面向连接协议相比较。请注意电路和连接之间的区别。一条连接对应于一条 电路，而一条电路不 是一条连接的先决条件。 第一章 时分交换实验简介一、实验

6、目的 1、掌握程控交换中时分交换网络交换的基本原理与实现方法。 2、通过对时分交换MT8980芯片的实验，熟悉时分交换网络的工作过程。 3、通过计算机编程实现时分交换。二、实验仪器仪表 1、现代程控交换实验系统一台 2、MSC-51系列仿真器或编程器一台 3、两个40引脚底座 4、电话机两部三、电路的组成及工作过程（一）十分交换的编程步骤 1、写控制寄存器（控制寄存器地址为#8000H） 2、写接续存储器的高字节（接续寄存器地址#8020H#803FH） 3、写接续存储器的低字节（接续寄存器地址#8020H#803FH）（二）时分交换的命令 芯片U108主要的工作是锁存中央处理器送出的交换命令

7、字。U102将数 据通过P0口输出，同时将P2.4置高，然后通过P2.3或P1.1向U103发送中断请求，U103响应中断请求后从数据锁存器读取控制命令字。 U103读U102命令口地址：#8000H 时分交换命令如下： 命令为一个字节，其中每两位确定一个话路的接续，组合如下：b1b0确定第一话路（电话号码为68） b1b0=00 ，表示拆线；b1b0=01 ，表示 2路 叫 1路；b3b2确定第二话路（电话号码为69） b3b2=00 ，表示拆线； b3b2=01 ，表示 1路 叫 2路；U103接收到命令后再根据U103的P13和P14两位的电平确定是什么交换，交换方式和这两位电平的对应关

8、系如下：命令类型有四种，由U103的SCOM5(P14)和 SCOM5(P13)确定：=00为人工交换，程序应复位MT8816，并使MT8980所有的输出码流为高阻；=01为空分交换，程序应使MT8980所有的输出码流为高阻；=10为时分交换，程序应复位MT8816；=11为时分中继接续，程序应复位MT8816；4、 实验内容 编写程序在实验箱上进行现场调试，实现两个用户之间进行时分交换电话通信。5、 实验步骤 1、拔下U103 单片机，接好仿真器插头，打开PC机界面MEDWIN软件，设置好仿真器。 2、打开T_CHANGE_1_2.ASM,阅读程序，分析程序流程。 3、在甲一路，甲二路接入电

9、话机，按键盘“开始”键，选择“时分交换”，建立甲一路和甲二路的成功接续，此时双方不能通话。 4、先点击项目栏，选择“全部编译”命令编译程序，然后装入代码到仿真器中，点击“复位”图标，此时光标指向“ajmp main”，点击“单步”图标执行程序，当执行一遍程序时，发现有一路可以接收另一路语音信号，保持单路通话，继续单步执行程序，单步执行完后运行程序，此时甲一路和甲二路双方便可双方通话。（注：重复上述实验步骤时，由于程序稳定性不够，所以有时需反复执行几遍） 5、完成实验后，取下仿真器插头，插回U103原单片机，恢复原系统。六、问题及解决方法 由于程序执行过程不稳定，为达到稳定效果，可以取一个空白单

10、片机，用编程器将程序烧入单片机，将单片机插入U103，打开电源开关，完成甲一路和甲二路的成功接续，双方能够通话。第2章 MT8980的简介1、 时分交换芯片MT8980基本特性 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。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。电路的基本特性为：(1) 输入信通容量为8线32路。输出信道容量为8

11、线32路。(2) 信道数据率64kbs。提供256路无阻塞数字交换。具有微处理器控制接口。(3) 电源 +5V(4) 功耗 30mW(5) 工艺 CMOS(6) 封装 40引线双列直插2、 MT8980工作原理 MT8980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

12、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。 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。 接受存储器的容量为25611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模式(message mode)，以使接续存储器低8位的内容作为数据直接输出到相应时隙中去。 电路内部的全部动作均由微处

13、理器通过控制接口控制，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。微处理器对电路的控制主要体现在对内部存储器的读写操作，控制格式为：3.1地址 线(A5A0)：若A50，选择控制寄存器，所有操作均针对控制寄存器。若A51，则由A4A0选择输出码流的信道号（时隙号），如下面寻址表所示。寻址表A5A4A3A2A1A0地址（十六进制）寻址位置0XXXXX001F控制寄存器11100100100100101120213F信道0信道1信道313.2 控

14、制寄存器格式：b7 ：分离方式选择位。当b71时，无论b3、b4是什么状态，所有读操作均读自数据存储器；所有写操作均写至接续存储器低8位。b6 ：输出方式选择位。当b61，ODE1时，为消息方式；当b60，为交换方式。b5 ：不用。b4、b3 ：存储器选择位。00 ：测试芯片时用，通常不能设成此状态。01 ：选择数据存储器。10 ：选择接续存储器低8位。11 ：选择接续存储器高8位。b2b0 ：码流地址位，决定所选下一操作的输出码流号。3.3 接续存储器高3位格式：其中：b7b3 ：不用。若读操作时，均置为0。b2 ：当b21时，工作于消息方式，接续存储器低8位内容被作为数据送至输出码流中；当

15、b20时，工作于交换方式，即接续存储器低8位的内容作为数据存储器的地址，将输入信道数据读到交换所要求的输出码流的相应时隙中。b1 ：外部控制位。其内容将在下帧从CBO端输出。b0 ：输出允许位。当ODE1时，且控制寄存器b60，若此位为1，则数据输出到相应码流和时隙中；若为0，则输出时隙呈高阻。3.4 接续存储器低8位格式：其中：b7b5 ：码流地址位。这3位的二进制数确定输入码流号，如若b7b6b5100，则接续存储器选中STI4存入的数据存储地址。b4b0 ：信道地址位。这5位确定b7b5所选中码流的信道(时隙)号。但若接续存储器高3位的b21时，便转入消息方式，b7b0的内容会被直接送至

16、相应输出码流中。第三章 实验程序;= U202_RW EQU P1.1;= ORG 0000H AJMP MAIN;= ORG 0030HMAIN: CLR U202_RW ;写MT8980芯片 ACALL MT8980_RST ;1-2 MOV DPTR,#8000H ;写MT8980控制寄存器 MOV A,#19H ;ST0-CONNECTION_H MOVX DPTR,A MOV A,#01H MOV DPTR,#8020H ;接续存储器高字节 MOVX DPTR,A MOV DPTR,#8000H ;写MT8980控制寄存器 MOV A,#11H ;ST0-CONNECTION_L M

17、OVX DPTR,A MOV A,#00H MOV DPTR,#8020H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#8000H MOV A,#18H MOVX DPTR,A MOV A,#01H MOV DPTR,#8020H MOVX DPTR,A MOV DPTR,#8000H MOV A,#10H MOVX DPTR,A MOV A,#20H MOV DPTR,#8020H MOVX DPTR,A AJMP $;=初始化MT8980芯片子程序=MT8980_RST: MOV DPTR,#8000H ;写MT8980控制寄存器(地址#8000H) MOV A,#18H ;ST0-CON

18、NECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H ;接续存储器高字节初始化子程序 MOV DPTR,#8000H ;写MT8980控制寄存器(地址#8000H) MOV A,#10H ;ST0-CONNECTION_L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L ;接续存储器低字节初始化子程序 MOV DPTR,#8000H MOV A,#19H ;ST1-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#11H ;ST1-CONNECTION_L MOVX D

19、PTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1AH ;ST2-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#12H ;ST2-CONNECTION_L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1BH ;ST3-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#13H ;ST3-CONNECTION_L MO

20、VX DPTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1CH ;ST4-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#14H ;ST4-CONNECTION_L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1DH ;ST5-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#15H ;ST5-CONNECTION_

21、L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1EH ;ST6-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#16H ;ST6-CONNECTION_L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L MOV DPTR,#8000H MOV A,#1FH ;ST7-CONNECTION_H MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_H MOV DPTR,#8000H MOV A,#17H ;ST7-CONNECT

22、ION_L MOVX DPTR,A ACALL CONNECTION_L RET;=接续存储器高字节初始化子程序=CONNECTION_H: MOV DPTR,#8020H ；1000 0000 0010 0000 MOV R7,#20HCON_H_LOOP: CLR A ；清零 MOVX DPTR,A ；DPTR内的内容为0 INC DPL ；DPTR的低8位加1 NOP NOP NOP NOP NOP DJNZ R7,CON_H_LOOP ；将R7的内容减1，不为零则跳转，为0则不跳转 ，这里执行32次 RET;=接续存储器高字节初始化子程序=CONNECTION_L: MOV DPTR,#8020H ；1000 0000 0010 0000 MOV R7,#20HCON_L_LOOP: MOVX DPTR,A INC DPL ；DPTR的低8位 INC A NOP ；消耗一个时钟周期 NOP NOP NOP DJNZ R7,C