交换实验报告

1、高志新通信1001班2010010368实验一 多种信号音及铃流发生器实验一、实验目的1、 了解电话通信中常用的几种音信号和铃流信号的电路组成与产生方法。2、 熟悉这些音信号在传送控制过程中的技术要求和实现方法。二、实验仪器仪表1、程控交换系统实验箱一台2、电话机一台3、20MHz示波器一台4、万用表一台三、电路工作过程一个完整的电话通信系统，除了交换系统和传输系统外，还应有信号系统。下面是本实验系统的传送信号流程，见图1-1所示。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）两种方式。a、各种可闻信号：一般采用频率为450Hz的交流信号，例如：拨号音：（Dial tone）连续发送的

2、信号。回铃音：（Ringing tone）1秒送，4秒断的5秒断续信号，与振铃一致。忙音：（busy tone）0.35秒送，0.35秒断的0.7秒断续信号。空号音：0.6秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.6秒断的2秒不等间隔断续信号。拥塞音：0.7秒送，0.7秒断的1.4秒断续信号。b、振铃信号（铃流）：一般采用频率为25Hz，幅度为75V±15V的交流电压，以1秒送，4秒断的5秒断续方式发送。有一点需要说明的是，由于本实验系统属于实验型的，为了让学生实验方便，因而有些电路要求能用硬件电路实现的就不用软件来完成，则用硬件电路来完成，这样，便于实验教学。比如，

3、在实际通信过程中，多种音信号在程控交换机中，都是利用软件完成，硬件电路较少，关于这点在图1-1 实验系统传送信号流程图多种音信号的产生都是硬件实现，虽然也有软件产生，但大多是硬件产生的。在呼叫建立过程中，交换机应向主叫用户发送各种信号音，以使用户能了解接续进展情况和下一步应采取的操作。（一）各测量输出点说明如下：BHYING：拨号音输出HLYING：回铃音输出MYING：忙音输出YSYING：拥塞音输出KHYING：空号音输出ZLYING：25HZ方被输出（二）拨号音及产生电路主叫用户摘机，CPU检测到该用户有摘机状态后，立即送出拨号音信号，表示可以拨号，当CPU中央处理单元收到第一个拨号脉冲

4、后，应立即给予切断该信号，拨号音采用连续的信号音。在本实验系统中，频率为400Hz450Hz之间，幅度在1V2V之间，波形为正弦。图1-2（a）是该电路的框图。（三）回铃音及控制电路回铃音信号由CPU中央处理单元控制送出，通知主叫用户正在对被叫图1-2（a）450Hz拨号音电路原理框图用户振铃，回铃音信号所用频率也同拨号音频率，断续周期为1秒通，4秒断，与振铃一致。本实验系统的回铃音由NE556和CD4053一起产生的。CCITT对有关断续时间的规定见表1-1所示。表1-1CCITT可接受（秒）CCITT建议（秒）续断周期0.672.53.06.03.678.50.671.53.05.03.6

5、76.5各国所用的断续周期不同，我国采用4秒断，1秒续的5秒周期信号。因此在本实验系统中也采用大约4秒断，1秒续的重复周期为5秒信号，见图1-3所示。 图1-3（a）回铃音电路方框图 （四）忙音及控制电路忙音表示用户处于忙状态，此时用户应挂机等一会再重新呼叫。CCITT对于忙音信号的断续周期有关建议见表1-2所示：表1-2CCITT可接受（秒）CCITT建议（秒）续0.10.660.120.66断0.120.80.120.66周期0.31.10.31.1比率0.171.5(1.0最佳)在实验系统中采用大约0.35秒断，0.35秒续的400Hz450Hz的信号,见图1-4所示.图1-4 忙音信号

6、控制电路框图(五)铃流信号发生器电路铃流信号的作用是交换机向被叫用户发出，作为呼入信号，一般采用低频电流，如频率有16.67Hz,25Hz,33.3Hz等几种。它的断续周期同回铃音信号相同，因此，在本实验系统中采用大约4秒断、1秒通的断续信号。图1-5是它的原理方框图。图1-5 25Hz铃流发生器框图（六）拥塞音（Congestion tone）表示机线拥塞，频率与忙音相同，其周期为0.7秒续0.7秒断的1.4秒重复周期信号。电路原理图略。（七）空号音（Number Unobtainable Tone）当主叫用户所拨号码为空号音，比送忙音可减少我效呼叫次数，它使用4个0.1秒续，0.1秒断以后

7、，再0.4秒续，0.4秒断，周期为1.6秒的450Hz信号。电路原理图略。上述六种信号在本实验系统中均有具体电路实现，然而在程控交换机中，信号音还不止上述几种，在此作一简单介绍，不作实验要求。*（八）其它信号（1）通知音当长途话务员呼叫用户遇市话忙时可插入并向用户送长途通知音，我国规定为1.2秒不等间隔断续信号音，0.2秒续，0.2 秒断，再0.2秒续，0.6秒断，周期为1.2秒的450Hz信号。（2）摧挂音用户话机未挂好时发送，采用5级响度，逐级增加。（3）排队等待音用于具有排队性能的接续，以通知主叫用户等待应答，可用回铃音代替或采用录音通知（4）呼入等待音用户“呼叫等待”服务，表示有第三者

8、等待呼入。（5）通话时限音对于立即收费的呼叫，到每一个计费单位时间快结束前，送出此音（可由三个短脉冲组成，送12秒）表示计费时间已到。（6）提醒音也叫三方通话提醒音，用于三方通话的接续状态（仅指用户）表示接续中存在第三者。（7）特种拨号音主要是对用户起提示作用的拨号音，例如：提醒用户撤消原来登记的转移呼叫。各测量点如下：（1）450Hz拨号音电路输出，其测量点为测试模块中的BHYING；（2）25Hz铃流信号发生器电路输出，其测量点为测试模块中的ZLYING;（3）回铃音电路输出，其测量点为测试模块中的HLYING；（4）忙音电路输出，其测量点为测试模块中的MYING；（5）拥塞音电路输出，其

9、测量点为测试模块中的YSING；（6）空号音电路输出，其测量点为测试模块中的KHYING；四、实验内容1、 用示波器测量拨号音，忙音，空号音，拥塞音，回铃音及铃流信号的各测量点电压或波形，即测量点BHYING，MYING，KHYING，YSYING，HLYING，ZLYING。2、 熟悉各种信号音五、实验步骤1、 使实验箱上电且正常工作；2、 用示波器测量BHYING，MYING，KHYING，YSYING，HLYING，ZLYING等各点的波形；3、 在用户接口模块一接上用户单机，按实验箱键盘上的“1”键，用实验导线将RX1分别与各信号输出点相连，使用户电路正常工作，听取各种信号的声音，不要

10、听振铃音；其中按“F”键结束实验返回主菜单。六、实验结果显示1、BHYING 2、MYING 3、KHYING 4、 YSYING 5、 HLYING 6、ZLYING波形分析：（1）拨号音为一正弦曲线频率为413.9Hz，其按理论值为450Hz左右。（2）忙音是一个矩形信号，其理论值应为0.35秒，即0.35秒断、0.35秒送，其间隔应为等距离的。我们测的间隔大概在0.32左右，间隔等间距。（3）空号音是一个0.6秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.2秒断，0.2秒送，0.6秒断的2秒不等间隔断续信号。所以其间距应该是不等的。如上图，经实验验证，与理论相符。（4）拥塞音的理论周期为0.7秒，即

11、0.7秒送，0.7秒断的1.4秒断续信号。（5）回铃音应与振铃相同，其应为1秒送，4秒断的5秒断续信号。（6）由于设备原因，未能观测到铃流信号，但是观测其他同学的波形知道它是一个矩形信号，以1秒送，4秒断的5秒断续方式发送。七、思考题1、画出电路组成框图。答：450Hz拨号音电路原理框图回铃音电路原理图25Hz铃流电路原理图实验二 用户线接口电路实验及二/四线变换原理一、实验目的1、 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PBL38772电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。3、 了解二/四线变换电路的原理二、实验仪器仪表1、程控交换系统一台2、电话

12、单机二台3、20MHZ示波器一台4、万用表一台三、实验内容1、 参考有关程控交换原理教材中的用户线接口电路等章节，对照该实验系统中的电路，了解其电路的组成与工作过程。2、 通过电话机的摘、挂机操作，了解B、R、S等功能的具体作用。3、 了解振铃插入、振铃解脱的工作原理。4、 了解二到四线转换器的工作原理。四、实验步骤1、 将一电话单机连接到用户接口模块一的电话接口J101。2、 观察和测量n 打开系统电源，按实验箱键盘上的“2”键，激活芯片 ，分别观察挂机和摘机两种情况下发光二极管是D104发光还是不发光；n 在用户1挂机的情况下，再按键盘的“2”键一次，给用户1 送振铃音，听振铃音并观察发光

13、二极管D104的发光情况，提机后在听电话话筒并观察发光二极管D104的发光情况，若用户1提机或者停送振铃音； 3、按“F”键结束实验返回主菜单。五、实验注意事项1、 当实验过程中出现不正常现象时，请按一下ARM板上的“复位”键。 2、由于振铃信号的电压为80V，在送振铃音时一定要确保电话1挂机，在拿起电话后要立即听送振铃音。六、实验结果显示摘挂机情况/灯情况亮不亮摘机是挂机是实验三 双音多频接收发送实验一、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。二、预习要求认真预习有关双音多频等相关内容。三、实验仪器仪表1、程控交换系统实验箱一

14、台2、电话单机一台4、20MHz示波器一台5、万用表一台四、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出端进行测量，即在测量点AX1、AX2、AX3、AX4进行测量，在这些测量点所测量的信号为电话机所发送的DTMF波形；2、 用示波器观察并测量DTMF信号发送的波形，即在MT8888CE的TONE引脚上测量，听电话的声音，此时是通过CPU向MT8888CE中写数来产生DTMF音频信号。五、实验步骤1、 接好实验系统电源，并在用户接口模块一接上电话单机。2、 信号测量：a) 接收实验部分：按实验箱键盘上的“3”，一位同学将用户接口模块一的用户摘机，拨打电话号码，

15、即按电话单机上的任意键，其中另一位同学对电路的测量点AX1进行观察并记录波形。(此时提机后不送拨号音) b) 发送实验部分再次按键盘上的“3”系统会每隔0.1秒发送话机上的从1开始的12个键，用示波器观测TONE(MT8888CE第8脚)的输出；3、 再次按“3”，进入接收部分，按“F” 结束实验返回主菜单。六、实验结果显示按实验箱键盘上的“3”，一位同学将用户接口模块一的用户摘机，拨打电话号码，即按电话单机上的任意键，其中另一位同学对电路的测量点AX1进行观察并记录波形。(此时提机后不送拨号音波形分析：按电话键前后的区别在于：信号幅度是否增大，按键后对原信号加强，幅度增强。实验四人工交换实验

16、一、实验目的1、 掌握人工交换的基本原理与实现方法。2、 通过自己动手连接实验线，增强对电话通信自动交换的感性认识二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表1、 程控交换系统实验箱一台2、 电话单机二台3、 20MHz示波器一台4、 万用表一台四、实验内容通过人工交换实现用户三和用户四之间的通话。五、实验步骤1、 在用户模块3和用户模块4的电话接口各接一电话单机；2、 按实验箱键盘上的“4”运行程序，用实验导线连接AX3和RX4、RX3和AX4，双方提机，进行通话;3、 按“F”键结束实验返回主菜单。4、六、实验结果用实验导线连接AX3和RX4、RX3和AX4，双方提机

17、，用户模块3和用户模块4可以相互通话实验五程控交换空分交换实验一、实验目的3、 掌握程控交换的基本原理与实现方法。4、 通过对MT8816芯片的实验，熟悉空分交换网络的工作过程。5、 掌握可编程开关阵列的使用方法及控制方法。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表5、 程控交换系统实验箱一台6、 电话单机二台7、 20MHz示波器一台8、 万用表一台9、 逻辑分析仪一台（选用）四、实验内容利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程作记录。用万用表测量MT8816的行列控制线的电平以及RESET、DI、ST各管脚的电平。本次实验只是介绍用户3打用户4，其它情况过程

18、都是一样的，学生可以自己完成其它实验。五、实验步骤1、在用户模块3和用户模块4各接一话机，打开电源开关；2、按实验箱键盘上的“5”，运行该实验的程序,在用户3提机的时候可以听到拨号音，用户4提机时可以听到回铃音；3、 次按下“5”，接通话路三和四，双方可以通话。按“F”键结束实验返回主菜单.六、实验结果按实验箱键盘上的“5”，运行该实验的程序,在用户3提机的时候可以听到拨号音，用户4提机时可以听到回铃音；再按下“5”，接通话路三和四，双方可以通话。实验六程控交换时分交换实验一、实验目的6、 掌握程控交换中时分交换基本原理与实现方法。7、 通过对MT8980芯片的实验，熟悉时分交换网络的工作过程

19、。8、 通过自己动手连接实验线，增强对电话通信自动交换的感性认识，体会程控交换技术的优越性。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表10、 程控交换系统实验箱一台11、 电话单机二台12、 20MHz示波器一台13、 万用表一台14、 逻辑分析仪一台（选用）四、实验内容 利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程作记录。五、实验步骤1、 在用户2和用户3各接一电话单机，用实验导线分别连接AX2、COD_AX2和AX3、COD_AX3；2、 打开电源开关，按实验箱键盘上的“6”运行程序。接通电话3和电话4的通道，实现通话。3、 按“F” 结束实验返回主菜单。 六、

20、注意事项在实验时，若CPU工作不正常或遇到系统无法继续工作时，则需重新按一下“复位”键再进行实验。七、实验结果显示用实验导线分别连接AX2、COD_AX2和AX3、COD_AX3；打开电源开关，按实验箱键盘上的“6”运行程序，接通电话3和电话4的通道，实现通话。八、时分交换的原理和过程与实验结果分析 原理：时分交换的基本组成是一个话音存储器和一个控制存储器。话音存储器是暂时存储输入数字信号。如果是一条输入线只需要一个32X8的RAM存储器。而现在专用的交换芯片如MT8980一般有8条2.048Kb/s输入线和8条输出线。它们内部的话音存储器的容量是256×8。控制存储器是用来寄存话音

21、时隙的地址。话音存储器有两种工作方式，一种是时钟写入控制读出。另一种是控制写入，时钟读出。分析：空分和时分是不同的，在本实验与上面的试验就可得到结论。时分需要进行布线，而上面的空分则不需要布线。 实验七人工交换综合实验一、实验目的9、 掌握程控交换的基本原理与实现方法。10、 掌握整个程控交换的工作过程。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表15、 程控交换系统实验箱一台16、 电话单机四台17、 20MHz示波器一台18、 万用表一台四、实验内容进行人工交换的综合实验。五、实验步骤1、 在四个用户上各接一电话单机，打开电源开关，按实验箱键盘上的“7”运行程序；2、

22、 提任一电话，可以听到有拨号音，按照表7-1的电话号码拨打电话，主叫有回铃音，被叫振铃；如果拨的号码不是用户号码也不是中继号码则送空号音；3、 再次按“7”键，按表7-2接线，被叫摘机，双方通话；4、 主叫和被叫任一方挂机，另一话机有忙音;5、 按“F”键结束实验返回主菜单。六、实验结果显示在实验箱上按“7”运行程序，提起电话2可以听到拨号音，拨号61，电话1有振铃音（如果拨打65 则电话2能听到空号音）；拨号67，则会出现空号音；最后，按照表7-2接线，然后电话1摘机，可以通话.七、实验结果分析 本实验名为人工综合实验，与人工实验不同之处在于：人工交换是两部电话直接通话，而综合实验是先有拨号

23、和振铃，之后按照线路的接通原理，进行人工接线，就可以实现双方通话的。实验八程控交换空分交换综合实验一、实验目的11、 掌握程控交换的基本原理与实现方法。12、 通过对MT8816芯片的实验，进一步熟悉空分交换网络的工作过程。13、 掌握可编程开关阵列的使用方法及控制方法。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表19、 程控交换系统实验箱一台20、 电话单机四台21、 20MHz示波器一台22、 万用表一台23、 逻辑分析仪一台（选用）四、实验内容利用空分交换网络实现各用户之间的通话。五、实验步骤1、 在各用户模块的电话接口各接一电话单机，打开电源,按实验箱键盘上的“8

24、”；2、 任提一电话，听到拨号音，按照前面实验所定义的号码拨打电话，主叫送回铃音，被叫振铃；如果所拨号为空号则送空号音给主叫；3、 被叫摘机，双方通话；4、 任一用户挂机则另一话机用忙音;5、 按“F”键结束实验返回主菜单。六、实验结果显示本实验中的交换过程：提起电话2，能听到回铃音；拨号61，电话1有振铃音；电话1摘机，电话2和电话1可以通话；电话2挂机，电话1听到忙音。七、实验结果分析本实验名为程控交换空分交换综合实验与实验五程控交换空分交换实验的不同之处是：本实验实现了用户之间互相拨号的功能，而实验五是直接固定的两个用户通话，就是线路是固定的，不能改变。而本实验与实验七“人工交换综合实验

25、”的不同之处是：实验七需要人工布线才能实现用户与用户之间的布线。实验九程控交换时分交换综合实验一、实验目的14、 掌握程控交换中时分交换基本原理与实现方法。15、 进一步熟悉时分交换网络的工作过程。16、 通过自己动手连接实验线，增强对电话通信自动交换的感性认识，体会程控交换技术的优越性。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、实验仪器仪表24、 程控交换系统实验箱一台25、 电话单机四台26、 20MHz示波器一台27、 万用表一台28、 逻辑分析仪一台（选用）四、实验电路工作过程本次实验的各部分单元电路在前面各实验中已经有详细的介绍，这里不再讲述。原理框图如图9-1所示。在工

26、作过程中，各种信号音是通过空分交换网络送达各用户模块中的，振铃是由信号音产生模块产生经CPLD由CPU控制送到用户的，在双方都提机进行通话的过程中，空分模块停止工作，送话时，话路中的模拟信号经PCM编译码器转化为数字信号送到时分交换网络，接收时，从时分交换网络中的数字信号经PCM转化为模拟信号再到达话机。各用户的号码定义和前面实验的一样。接线如表9-1所示表9-1 实验接线图AX1接COD_AX1RX1接COD_RX1AX2接COD_AX2RX2接COD_RX2AX3接COD_AX3RX3接COD_RX3AX4接COD_AX4RX4接COD_RX4五、实验步骤1、 在四个用户模块的电话接口处各

27、接一电话单机，打开电源开关,按实验箱键盘上的“9”；2、 任一电话提机，有拨号音，拨号，话机中有回铃音，被叫话机振铃；如果所拨的号是空号，则主叫话机中有空号音；3、 在次按下“9”，按表9-1接线，被叫提机，双方通话；4、 任一方先挂机，则另一方听到忙音。5、按“F” 结束实验，返回主菜单。六、实验结果按实验箱上的“9”，提起电话2可以听到拨号音，拨号63，电话2可以听到回铃音，电话3有振铃音；再按“9”，按表9-1接线 AX2接COD_AX2、RX2接COD_RX2、AX3接COD_AX3、RX3接COD_RX3，之后电话3摘机，双方可通话；电话2挂机，电话3可以听到忙音。七、实验结果分析

28、名为程控交换时分综合实验，与时分交换的不同之处在于：本实验是实现了拨号、听信号音和振铃音以及摘机等功能。而前面的实验只是单方面的通话。实验十一 中继接口模拟局域网通信实验一、 实验目的了解模拟中继信号的接续过程二、 预习要求1、 认真学习程近代热交换原理中相关内容2、 认真阅读实验指导三、 实验仪器1、 程控交换实验系统二台2、 电话单机一至四台3、 万用表四、 实验内容及原理利用两台实验箱完成中继接口通信。由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的交换可在一个实验箱内完成四部电话单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则可实现两台实验箱的长途通信。图11-1为两台实验箱的连接图。图11

29、-1 中继通信接口框图在本次实验中，主叫提机，听到拨号音开始拨号，主叫先拨一位号码，号码为2到8中除6以外的一个数，再拨1、2、3、4中的任一个数，后面拨的是那个号被叫实验箱中的用户几就开始振铃，主叫有回铃音，被叫提机，双方通话，任一方挂机，另一方有忙音。中继实验是双向的，既不存在什么主次主机之分，可以用同一方法用不同的实验箱呼叫对方，任何一实验箱都可以成为主叫或被叫。本次实验中，话音信号也可以通过空分交换网络和时分交换网络两种途径传送。通过时分交换网络传送的时候要用实验导线连接EX_AX1和COD_EX_AX1，EX_RX1和COD_EX_RX1。五、 实验步骤1、 使两台实验箱电源处于关闭

30、状态。2、 在两台实验箱的用户模块分别接上电话单机，将两台实验箱用随机所附带的中继电缆连接起来。3、 在确保所有连接线连接正确的前提下，打开系统电源按实验箱键盘上的“B”进行实验：i. 主叫用户（用户一、用户二、用户三、用户四）摘机后，听到拨号音，按前面所述拨号，系统打开中继通道，主叫用户听到回铃音，被叫实验箱的中的相应用户振铃，被叫摘机，话路通道打开，中继通信建立。ii. 任何一方挂机，系统切断中继通道，在另一方听筒中听到忙音，表示对方已经挂机。iii. 第二方挂机，系统关断所有与中继相关的信号通道。4、按“F”键结束实验返回主菜单；5、以上步骤所做的实验话音信号是通过空分交换网络传输的，如

31、果要使话音信号由时分交换模块传送，则需在步骤2中用实验导线连接EX_AX1和COD_EX_AX1，EX_RX1和COD_EX_RX1，其余相同。六、实验结果显示由于实验箱有限的原因，和其他组一起使用实验箱完成此实验。采用用户2和用户3之间的通话。2和3不在同一实验箱内。接通两个实验箱的中继线之后，提起实验箱1的电话3有拨号音；拨打82，则另一个实验箱的电话2有振铃音；提起电话2可以通话；电话3挂机，电话2可以听到忙音。实验十二与上位机联机传送话单实验一、实验目的17、 掌握程控交换的基本原理与实现方法。18、 了解下位机与上位机的通信过程。二、预习要求认真预习程控交换原理教材中的相关内容。三、

32、实验仪器仪表29、 程控交换系统实验箱一台30、 电话单机二到四台31、 电脑一台四、实验工作过程本次实验主要是让学生了解程控交换机中下位机与上位机的通信实验，在电脑上显示话单，包括主叫号码、被叫号码、起始时间、结束时间和通话费用等数据。用串口线把实验箱系统和电脑连接起来。运行上位机程序，等待下位机发送请求。在实验箱上按“C”键，LCD上右下脚显示“Loading”，等待上位机发送参数，没有接收到20个参数后在LCD右下脚显示“Starting”,进入通话流程。每次通话当主机挂机后向上位机传送话单，按“F”键返回主菜单。下面是对上位机程序管理系统的一个简要介绍。本程控交换实验箱管理系统是一个满足程控交换实验的教学软件系统。整个系统由用户管理、参数设置、话单管理、下位机记录处理和帮助五大菜单组成。（一）、用户管理菜单1、修改密码： 这个菜单的功能是实现当前用户的登陆密码的修改。所设置的密码的长度将不能超过20个字符，且输入的确认密码要与原密码一致。2、退出系统： 点击这个菜单后，系统关闭，用户退出。（二）、参数设置1、下位机参数设置： 这个