程控交换铃流信号课程设计

1/1程控交换铃流信号课程设计萍乡高等专科学校

程控交换技术课程设计

题目：各种信号音及

铃流发生器设计

班级：09通信班

设计人：邓超09354014

设计人：刘涛09354011

设计人：兰俊09354015

指导老师：张兴娇

设计时间：2011.12.07

目录

二、各种信号音及铃流的电路工作过程

我们知道，在用户话机与电信局的交换机之间的线路上，要沿两个方向传递语言信息。但是，为了接通一个电话，除了上述情况外，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（被叫）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。

由此可见，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。

下面是本设计的传送信号流程，如图1所示：

图1.传送信号流程图

用户向电信局交换机发送的信号有用户状态信号和号码信号。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）两种方式。

1、各种可闻信号：一般采用频率为450Hz的交流信号，例如：

拨号音：（Dialtone）连续发送的信号。

回铃音：（Ringingtone）1秒送，4秒断的5秒断续信号，与振铃一致。

忙音：（busytone）0.35秒送，0.35秒断的0.7秒断续信号。

2、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。

在呼叫建立过程中，交换机应向主叫用户发送各种信号音，以使用户能了解连续进展情况和下一步应采取的操作。

(a)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，立即送出的音信号，表示可以拨号，当CPU中央处理单元收到第一个拨号脉冲后，应立即给予切断该信号，拨号音用连续的信号音。在本设计中，频率为400Hz~450Hz之间，幅度在1.5V~3.5V之间，图2为该电路框图，图3为拨号音电路图。

图2、450Hz拨号音的电路框图

图3、450Hz拨号音的电路图

(b)回铃音及控制电路

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用户振铃，回铃音信号所用频率也同拨号音频率，继续周期为1秒通，4秒断，与振铃一致。各国所用的断续周期不同，如日本为1秒断2秒续，重复周期为3秒。美国和加拿大为2秒续，4秒断，重复周期为6秒。我国采用4秒断，1秒续的5秒周期信号。因此在本设计中采用大约4秒断，1秒续的重复周期为5秒信号，如图所示，图4为回铃音电路框图，图5为回铃音电路原理图。

图4、回铃音控制电路框图

图5、回铃音控制电路原理图

(c)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。在本设计中采用大约0.35秒断，0.35秒续的400Hz~450Hz的信号，如图所示，图6为忙音控制电路框图，图7为忙音控制电路原理图。

图6、忙音控制电路框图

图7、忙音控制电路原理图

(d)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16.6Hz、25Hz、33.3Hz等几种。它的断续周期同回铃音信号相同，因此，在本设计中采用大约4秒断、1秒通的断续信号，如图所示，图8为铃流信号发生器电路框图，图9为铃流信号发生器电路原理图。

图8、铃流信号发生器电路框图

图9、铃流信号发生器电路原理图

由于我们并没有本次设计所需要的程控交换系统，无法实现硬件电路的仿真，只能使用软件制作仿真。

三、QuartusII软件运用

3.1QuartusII软件编程

libraryieee;--1Hz

useieee.std_logic_1164.all;

useieee.std_logic_unsigned.all;

entityentity450is

port(clk:instd_logic;

clk_div450:outstd_logic);

endentity450;

architecturertl256ofentity450is

signalclk_temp:std_logic:='0';

signalcount:std_logic_vector(8downto0):="000000000";

begin

process(clk)

begin

if(clk'eventandclk='1')then

if(count="111111111")then

clk_temp<=notclk_temp;

count<="000000000";

elsecount<=count+1;

endif;

endif;

endprocess;

clk_div450<=clk_temp;

endrtl256;

libraryieee;——1秒通4秒断的脉冲信号

useieee.std_logic_1164.all;

useieee.std_logic_unsigned.all;

entityentity5is

port(clk:instd_logic;

clk_div5:outstd_logic);

endentity5;

architecturertl5ofentity5is

signalcount:std_logic_vector(2downto0):="000";begin

process(clk)

begin

if(clk'eventandclk='1')then

if(count="100")then

count<="000";

else

count<=count+1;

endif;

endif;

endprocess;

process(clk)

begin

if(clk'eventandclk='1')then

if(count="100")then

clk_div5<='1';

else

clk_div5<='0';

endif;

endif;

endprocess;

endrtl5;

libraryieee;--20分频得到25Hz的方波

useieee.std_logic_1164.all;

useieee.std_logic_unsigned.all;

entityentity20is

port(clk:instd_logic;

clk_div20:outstd_logic);

endentity20;

architecturertl20ofentity20is

signalclk_temp:std_logic:='0';

signalcount:std_logic_vector(3downto0):="0000";begin

process(clk)

begin

if(clk'eventandclk='1')then

if(count="1001")then

clk_temp<=notclk_temp;

count<="0000";

elsecount<=count+1;

endif;

endif;

endprocess;

clk_div20<=clk_temp;

endrtl20;

libraryieee;——最后的链接文件

useieee.std_logic_1164.all;

useieee.std_logic_unsigned.all;

entityjhis

port(

clk:instd_logic;

clk1:outstd_logic;--拨号音

clk2:outstd_logic;--回铃音

clk3:outstd_logic;--忙音

clk4:outstd_logic);--振铃音

endentity;

architectureartofjhis

signalclk1hz,clk02hz,clk25:std_logic:='0';componententity450is

port(clk:instd_logic;

clk_div450:outstd_logic);

endcomponent;

componententity5is

port(clk:instd_logic;

clk_div5:outstd_logic);

endcomponent;

componententity20is

port(clk:instd_logic;

clk_div20:outstd_logic);

endcomponent;

begin

u0:entity450portmap(clk,clk1hz);

u1:entity5portmap(clk1hz,clk02hz);

u2:entity20portmap(clk,clk25);

clk1<=clk;

clk2<=clkandclk02hz;

clk3<=clkandclk1hz;

clk4<=clk25andclk02hz;

end;

3.2QuartusII软件仿真运行结果

（1）、拨号音：连续发送的450Hz信号

（2）、回铃音：1秒通，4秒断的5秒断续的450Hz信号。

（3）、忙音：0.5秒通，0.5秒断的1秒断续的450Hz信号

（4）、振铃信号(铃流)：频率为25Hz，以1秒通，4秒断的5秒断续方式发送

波形展开前的波形

（5）、振铃信号(铃流)：频率为25Hz，以1秒通，4秒断的5秒断续方式发送

展开后的波形图

总结

由于使用VHDL语言要求很仔细，我们常常疏漏到一些细节问题，比如实体名不一致导致我们总是在调制时出错，这个问题也是我们多次遇到的，解决它就是需要细心，而且我们把某个程序进行