1、程控交换辅助用书前言 PREFACE LTE-CK-02E实验箱采用经典局用交换机的架构，并集成集团交换机的功能。产品设计紧扣教学大纲的要求，从程控交换原理以及程控交换系统管理两个方面展开实验，让学生对硬件原理、管理软件的使用、软件的设计、网络配置等方面都形成较为清晰的认识并提高学生的实际动手能力。为了帮助学生更好的掌握这门课程，老师快速熟悉本实验箱及其课程安排，我们配合LTE-CK-02E型实验平台以及程控交换实验系统实验指导书专门编撰了供教师使用的程控交换实验系统教师用书。本书作为一种辅助性教材，具有较强的针对性、指导性和补充性的特点。考虑到与学生用书的不同特点，我们在内容上做了以下安排：
2、1. 原理图的展示：毫无保留的模块原理图展示2. 实验测试点说明：各实验相关测试点的详细说明3. 实验结果及相关说明：真实的示波器存储波形及结果分析及各实验注意事项我们衷心希望本书提供的内容能够对读者在掌握课程内容、提高对产品纵深性的把握上有所帮助。同时由于编者水平有限，本书难免出现不妥之处，恳请读者批评指正。武汉凌特电子技术有限公司实验一 用户线接口模块实验一、实验电路原理图在本实验系统中，用户线接口电路选用的是AM79R70集成芯片,见原理图。它包含向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，话音信号的2/4线混合转换，外接振铃继
3、电器驱动输出。AM79R70用户电路的双向传输衰耗均为1dB，供电电源为+5 V和5 V，AM79R70还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。二、实验框图及测试点说明TP301、TP302：电话的模拟二线接口；（同TP401、TP402、TP501、TP502、TP601、TP602）TP303：电话的摘挂机状态测试点，即AM79R70检测到的摘机电平；（同TP403、TP503、TP603）三、实验结果说明TP301TP302TP303摘机前摘机后摘机前摘机后摘机前摘机后电 平(V)0-20-48-2750摘机时的波 形参见下面结果示意图挂机
4、状态时摘机状态时TP303两种工作状态 注意事项:示波器设置直流耦合,探头衰减设为X10实验二 信令信号的产生与观测一、实验电路原理图该部分电路没有涉及过多其他硬件，各种信令信号均由CPLD芯片EPM3256产生，主要为了让学生了解常用的几种信令信号音波形。二、测试点说明回铃音由U201（EPM3256）产生，为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的信号。测量为TP04；铃流控制信号是由U201（EPM3256）产生的25Hz方波经RC积分电路后形成。铃流信号送入AM79R70后，需要向用户振铃时通过AM79R70的功率提升，向用户送出铃流，完成振铃，它的测量点为TP05；拨号音由U201（EPM3
5、256）产生，频率为500Hz，幅度在2V左右。测量点为TP06；忙音由U201（EPM3256）产生，为0.35秒通，0.35秒断的重复周期为0.7秒的500Hz的信号，测量点为TP07。三、实验结果说明TP04：回铃音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为2V，时基设为2.5mS，探头衰减设为10；TP05：铃流控制信号。此时必须用甲方二路呼叫甲方一路。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为2V，时基设为25mS，探头衰减设为10；TP06：拨号音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为2V，时基设为2.5mS，探头衰减设为10；TP07：忙音信号。示波器推荐设置：直流耦合，电压
6、因子设为2V，时基设为2.5mS，探头衰减设为10。TP306：通话过程中各信令信号的波形观测。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为200mv，探头衰减设为1。实验三 双音多频（DTMF）接收与检测一、实验电路原理图在本实验系统电路中，DTMF接收器采用的是MT8870（U308）芯片。1VT（TP304）为甲方一路经过用户线接口芯片的二四线转换功能后的发送端，即DTMF信号输入观测点，CD4052（U304）在实验板背面，为一模拟开关一片8870芯片可以对两路用户电路进行号码检测接入，为了不影响电路的正常工作，则由模拟开关来接通或断开DTMF信号，模拟开关的第二个作用是它对话音信号进行隔离
7、，阻止话音信号进入8870芯片，防止误动作的发生。MT8870详细资料可参见实验指导书。二、实验框图及测试点说明TP304、TP504：四线接口发送端，即模拟话音信号输入观测点TP309、TP509：DTMF译码有效状态测试点。三、实验结果说明TP304、TP504：每按下电话按键，会出现相应的双音多频信号TP309、TP509：每按下电话按键，会有电平跳变。示波器推荐设置：直流耦合，电压因子设为2v，探头衰减设为10。实验四 话路PCM编译码一、实验电路原理图图中网络标识1VT即TP304,1VR即TP305测试点。本实验采用大规模集成电路W681512（功能与TP3067同）对语音信号进行
8、PCM编、解码。W681512是应用于语音、模拟转数字、数字转模拟的单通道CODEC。二、实验框图及测试点说明TP304：甲方一路模拟话音信号输入；TP305：甲方一路模拟话音信号输出；TP307：甲方一路PCM编码数字信号输出；TP308：甲方一路译码PCM数字信号输入。三、实验结果说明 示波器设置及实验结果：CH1TP02CH2TP307耦合方式AC耦合方式AC探头10探头10幅度2v/div幅度2v/div扫速2.5us/div触发CH1 注意：PCM编译码电路中，在没有外加信号输入时，TP307测试点PCM编码电路还是有输出的，此时该芯片对输入随机噪声进行编译码，一旦有信号输入，它会立
9、即对输入信号进行编码。 示波器设置及实验结果：CH1TP02CH2TP308耦合方式AC耦合方式AC探头10探头10幅度2v/div幅度2v/div扫速2.5us/div触发CH1实验十 信号交换方式与状态显示一、 实验电路原理液晶显示器（LCD）是一种极低功耗显示器，其应用特别广泛。在实验平台中，LCD用来显示操作程序、工作菜单，引导实验按部就班地进行。实验箱的液晶显示电路实际上就是一个液晶显示模块（LCM），它里面包含一块片状的液晶显示器（LCD）和一块液晶显示控制及驱动器芯片（HD44780），两者安装在一块印制板上。实验指导书对液晶屏显示交换过程和显示原理只做了简单的说明，若要了解详情
10、可以查阅相关资料。二、 实验观测内容此实验的测试结果主要在显示屏上读取。在空分交换方式需要观测的项目为：1、 当拨打号码为正确号码，正常接续时，液晶显示器显示的内容；2、 当拨打号码为空号时，液晶显示器显示的内容；3、 当乙方忙时，甲方拨打乙方，液晶显示器显示的内容；4、 当定时器溢出时，液晶显示器显示的内容；5、 当拨号正确，但乙方不接听时，液晶显示器显示的内容；三、实验结果说明1、 当拨打号码为正确号码，正常接续时，液晶显示器显示“接续成功”；2、 当拨打号码为空号时，液晶显示器显示“被叫空号”；3、 当乙方忙时，甲方拨打乙方，液晶显示器显示“线路忙”；4、 当定时器溢出时，液晶显示器显示
11、“拨号错误”；5、 当拨号正确，但乙方不接听时，液晶显示器显示“久不应答”。实验十二 空分交换的过程与分析一、实验电路原理图空分交换主要由自动交换网络实现，该芯片（MT8816）是816模拟开关阵列，它内含7-128线地址译码器，控制锁存器和816交叉点开关阵列，熟悉空分交换网络的工作过程芯片MT8816的管脚排列的具体功能可参考实验指导书。MT8816是CMOS大规模集成电路芯片。这是一片816模拟交换矩阵，如图12-3所示，图中有8条COL线（L0L7）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，因此可以保持任一叉接点处于接
12、通状态。二、实验框图及测试点说明图12-1 实验系统的交换网络结构方框图该实验系统是由话路单元和控制单元两大部分组成，其中话路单元由用户电路，自动交换网络，音信号产生电路，供电系统电路等组成。1 空分交换网络输入信号测量点： TP304 ：甲方一路电话信号发送波形；（MT8816第39脚） TP404 ：甲方二路电话信号发送波形；（MT8816第41脚） TP504 ：乙方一路电话信号发送波形；（MT8816第43脚） TP604 ：乙方二路电话信号发送波形。（MT8816第1脚）2 空分交换网络输出信号测量点 TP305 ：甲方一路电话信号接收波形；（MT8816第37脚） TP405 ：甲
13、方二路电话信号接收波形；（MT8816第36脚） TP505 ：乙方一路电话信号接收波形；（MT8816第35脚） TP605 ：乙方二路电话信号接收波形。（MT8816第34脚）三、 实验结果说明因为TP304波形同TP404、TP504、TP604，TP305波形同TP405、TP505、TP605，所以这里仅以TP304、TP305波形展示为例。 示波器设置及实验结果：CH1TP304耦合方式AC 探头10幅度100mv/div扫速1ms/div触发CH1 示波器设置及实验结果：CH1TP305耦合方式AC 探头10幅度50mv/div扫速1ms/div触发CH1实验十四 时分交换网络基
14、本原理一、实验电路原理图电路框图见图13-1所示，它是由两大部分组成，即话路部分和控制部分，话路部分包括交换网络，用户电路出中继电路，入中继电路，收号器，信号音发生器以及话务台或信号设备等；控制部分则是一台计算机，它包括中央处理器，存储器和输入、输出设备。图13-1 交换网络组成方框图话路部分的的时分交换主要是通过芯片MT8980来实现的，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
15、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。其具体工作原理可参照实验指导书附录二。二、实验框图及测试点说明实验中测试点：TP307：甲方一路的PCM编码输出测试点，示波器设置：交流耦合，探头衰减设为10；TP308：甲方一路的PCM译码输入测试点，示波器设置：交流耦合，探头衰减设为10；四、 实验结果说明 示波器设置及实验结果：CH1TP02CH2TP307耦合方式AC耦合方式AC探头10探头10幅度2v/div幅度2v/div扫速2.5us/div触发CH1 示波器设置及实验结果：CH1TP02CH2TP308耦合方式AC耦合方式AC探头10探
16、头10幅度2v/div幅度2v/div扫速2.5us/div触发CH1 注意：PCM编译码电路中，在没有外加信号输入时，TP307测试点PCM编码电路还是有输出的，此时该芯片对输入随机噪声进行编译码，一旦有信号输入，它会立即对输入信号进行编码。而TP308在接续成功前无信号，接续成功后开始译码。实验十五 局内数字交换实验一、实验电路原理图DSN为数字交换网络，ASM为模拟用户模块，SCM为服务电路模块。完成一次本局呼叫，一般需经历以下一些步骤：1、占用及送拨号音；2、号码接收与分析；3、被叫用户占用和振铃；4、双方通话；局内接续过程所涉及到的主叫ASM、被叫ASM、服务电路模块SCM、CPU中
17、央处理器、管理控制模块等，其具体内容可以参考实验指导书。本实验主要目的是让学生了解局内数字交换处理过程中的硬件电路、软件流程的理解。二、实验框图及测试点说明本实验中主要是用“甲方一路”呼叫“甲方二路”，其相关的测试点为：TP307：甲方一路用户发送PCM 编码的输出测量点；TP407：甲方二路用户发送PCM编码的输出测量点；TP308：甲方一路用户接收PCM译码的输入测量点；TP408：甲方二路用户接收PCM译码的输入测量点。三、实验结果说明TP307、TP407、TP308、TP408的波形可参考实验四中所截波形。实验二十一 程控交换系统指标测试一、实验说明本实验是通过对用户线在一次呼叫全过
18、程中传送的各种信号波形的观察和分析，加深对程控交换系统原理的理解。实验系统中各单元电路的工作过程已在前面的实验中均作了说明。因此这里不再讲述。各单元电路的工作原理可参考前面实验。实验中的测试点及测试点相应的波形，老师可以参考实验指导书上的实验原理部分。实验二十二 来电显示的接收和发送一、实验电路原理图来电显示的原理图如下所示。在此电路中，实现DTMF功能的芯片是MT8888，该芯片的工作原理可参考实验指导书（注：原理图中芯片CD4052在实验板的背面）。MT8888芯片是MITEL公司采用CMOS工艺生产的一种低功耗、高集成度的DTMF信号收、发芯片。注意，之前我们讲过的MT8870（U308
19、）仅是DTMF接收器芯片。二、实验框图及测试点说明实验测试点说明：TP901：外线DTMF来电显示信号输入端；（MT8888第2脚）TP902：当MT8888C检测到有效的DTMF信号输入时，MT8888C产生的中断信号（第13脚）；TP903：甲方一路DTMF来电显示信号发送端；三、实验结果说明 示波器设置及实验结果：CH1TP903耦合方式AC 探头10幅度50mv/div扫速50ms/div触发CH1 示波器设置及实验结果：CH1TP903耦合方式AC 探头10幅度50mv/div扫速500us/div触发CH1 注：以上两个图均是TP903点所得图形，上面的图是3个DTMF消息数据信号，而下图是将其中一个信号展开后的DTMF信号。
