现代交换原理时分复用课程设计

课程设计报告课程设计题目：时分复用与时分交换原理学号：201420130530学生姓名：叶礼鹏专业：通信工程班级：1421303指导教师：涂其远2016年12 月16日目录第一章基本原理.................................................................1.1 时分复用................................................................1.2时分交换................................................................. 第二章各模块功能及工作原理分析.................................................2.1 MT8980引脚功能..........................................................2.2用MT8980实现时分交换.................................................... 第三章实验结果及分析 ......................................................... 第四章课设总结.................................................................第一章基本原理1.1 时分复用时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。

时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。

时分多路复用适用于数字信号的传输。

由于信道的位传输率超过每一路信号的数据传输率，因此可将信道按时间分成若干片段轮换地给多个信号使用。

每一时间片由复用的一个信号单独占用,在规定的时间内,多个数字信号都可按要求传输到达,从而也实现了一条物理信道上传输多个数字信号。

时分复用是建立在抽样定理基础上的，因为抽样定理使连续的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲所代替。

这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。

利用这些空隙便可以传输其他信号的抽样值，因此，就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且每一个抽样值占用的时间越短，能够传输的路数也就越多。

此外，时分复用通信系统有两个突出的优点，一是多路信号的汇合与分路都是数字电路，简单、可靠；二是时分复用通信系统对非线性失真的要求比较低。

然而，时分复用系统对信道中时钟相位抖动及接收端与发送端的时钟同步问题提出了较高的要求。

所谓同步是指接收端能正确地从数据流中识别各路序号。

为此，必须在每帧内加上标志信号（即帧同步信号），它可以是一组特定的码组，也可以是特定宽度的脉冲。

在实际通信系统中还必须传递信令以建立通信连接，如传送电话通信中的占线、摘机与挂机信号以及振铃信号等信令。

上述所有信号都是时间分割，按某种固定方式排列起来，称为帧结构。

采用时分复用的数字通信系统，在国际上已逐步建立其标准。

原则上是把一定路数电话语音复合成一个标准数据流（称为基群），然后再把基群数据流采用同步或准同步数字复接技术，汇合成更高速的数据信号，复接后的序列中按传输速率不同，分别成为一次群、二次群、三次群、四次群等等。

1．2时分交换图1-1时分交换系统时隙分配图时分复用是建立在抽样定理基础上的，连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。

这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。

利用这些空隙便可以传输其它信号的抽样值，因此，就可以沿一条信道同时传送若干个基带信号。

时分交换就是利用时分复用实现多路话音在同一PCM 总线上传输的。

由前面所讲，用户的语音输入输出时隙是由编解码时钟信号控制的，当编码时钟到来时编码芯片开始编码，当解码时钟到来时解码芯片开始解码。

为了实现时分复用，本实验箱上提供多个编解码时钟，从TS0到TS7，各时隙之间相隔3.9us 。

本实验箱时隙分配如7-1图：用户1的编解码时隙为TS1,用户2的编解码时隙为TS2，用户3的编解码时隙为TS3，用户4的编解码时隙为TS4，外输入信号与收号器的编解码时隙为TS6，拨号音，忙音，回铃音的编码时隙分别为TS7,TS8,TS9。

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。

如图7－2(a)所示，以时钟写入，控制读出为例：话音存储器等于复用线上的时隙数，本例为256个时隙。

因此控制存储器每单元需要8bit，对应于256个时隙地址的二进制编码。

线路上256个时隙话音信息分别存入256个话音存储单元中，在处理器的控制下将输入Ti存储单元的地址写入控制存储器,相当于输出时隙的存储单元中当输出时隙的地址。

然后根据入时隙的地址取出话音存储器的内容送至输出端，完成了将某一入时隙内容转移到另一输出时隙去的作用。

图7-2(a)中控制存储器255单元写入00000011(3)，表示入时隙3交换到出时隙255的情况。

时隙写入，控制读出如图（a），控制写入，时隙读出如图（b）所示。

呼叫接续过程一般是主叫摘机，送出拨号音，拨被叫号码，呼叫被叫用户，被叫应答，保持通话，话终拆线。

第二章各模块功能及工作原理分析2.1 MT8980引脚功能时分交换芯片MT8980的介绍MT8980是加拿大MITEL公司的数字交换矩阵芯片。

(1)它的主要特点是：① MITEL串行总线（ST-BUS）② 8×32时隙输入③ 8×32时隙输出④ 256个用户的无阻塞交换⑤单电源（+5V）供电⑥ 30mW的低功耗⑦微处理器的接口⑧三态串行输出这个大规模集成电路是为PCM的语音或者数据交换设计的。

可用在交换机中。

它共联接256个64kbps通道。

8个串行输入均由32个64kbps组成，即形成一个2.048Mbps串行总线码流。

另外，MT8980对串行总线的时隙可以进行读写，因此可以用这种方式进行串行通信。

(2)管脚说明（管脚顶视图如图7-3所示）：图7MT8980的管脚图（顶视）1脚 /DTA：数据确认信号，当此管脚变低时，表示微处理器送来的信号已被处理。

它在使用时需要一个909欧上拉电阻。

2~9脚STI0~STI7：8个2.048Mbps串行输入的数据码流。

30脚VDD、(10)脚VSS：供电电源。

13~18脚A0~A5：微处理器控制访问的地址线。

11脚 /FOI：帧定位信号，在/C4I的下一个下降沿到来的时候，/FOI变成低电平使内部计数器复位。

12脚 /C4I：4.096MHz时钟输入。

19脚DS：DS变高，输入数据（微处理器接口）有效。

20脚R/W：读写控制输入，高电平为读，低电平为写。

21脚/CS：片选信号。

29~22脚D0~D7：数据总线。

38~31脚STO0~STO7：串行总线输出，对应8个2.048Mbps的码流。

39脚ODE：输出允许，高电平有效，低电平时，8个串行输出为高阻。

40脚 CST0：串行总线的输出。

一帧中的每一位对应8路输入串行码流的256个时隙。

此位输出由软件控制。

2.2用MT8980实现时分交换实验步骤1．在关电的情况下，确认发送增益跳线K301、K401等均设置为1-2相连左侧；交换网络接口插上“时分MT8980”交换模块，保管好其它模块；2．打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；3．通过薄膜开关将交换工作方式设置在“时分MT8980”进行实验；4．以电话A、电话B为例，分别接上电话单机；5．四路数字电话用户的PCM编码输出测试点，即时分网络输入信号；TP304：电话A的PCM编码输出测试点，同步时隙脉冲测试点TP02；TP404：电话B的PCM编码输出测试点，同步时隙脉冲测试点TP03；TP504：电话C的PCM编码输出测试点，同步时隙脉冲测试点TP04；TP604：电话D的PCM编码输出测试点，同步时隙脉冲测试点TP05；四路数字电话用户的PCM译码输入测试点，即时分网络输出信号。

TP305：电话A的PCM译码输入测试点，同步时隙脉冲测试点TP02；TP405：电话B的PCM译码输入测试点，同步时隙脉冲测试点TP03；TP505：电话C的PCM译码输入测试点，同步时隙脉冲测试点TP04；TP605：电话D的PCM译码输入测试点，同步时隙脉冲测试点TP05。

注意：现每个PCM收发测试点测得的波形已是时分复用后波形，测量时注意对比各路PCM数据输出的同步时隙脉冲。

6．双踪示波器同时测试TP304、TP405两点或TP305、TP404两点，是否有波形,按键说话时是否有变化；7．示波器两探头放在TP304、TP405两点上。

电话A摘机，拨号49，同时观察示波器，哪个探头能测到波形；8．两路电话用户间的正常呼叫，两路电话正常通话。

此时，按键或说话，同时观察示波器，哪个探头测到的波形，波形是否一样；9．更换其它电话呼叫组合，根据步骤5中列出的测量点说明，验证时分交换网络MT8980的工作情况；10．测试波形时，注意时隙脉冲与数据的时隙位置对比，时隙脉冲与时隙脉冲的位置对比，数据与数据的对比。

第三章实验结果及分析实验结果Tp304 tp404 tp504 tp604拨号前无拨号后有信号出现交错第四章 课设总结经过一周的课程设计，让我对时分复用与时分交换有了更深的认识，本次实验用MT8980芯片来实现时分交换，之前对这个芯片没有认识，查阅资料后了解它的各个引脚功能，再结合时分复用与时分交换原理的基础知识来设置各个引脚的输入和输出，要使用户2能听见用户1说话,交换网络控制设计，使用户2能听见用户1说话将第0条输入PCM 上的第1时隙交换到第0条输出PCM 的第2时隙上，则要做如下操作：A5~A0置为“0XXXXX ”，写控制寄存器（8位）为“10X10000”，其中低3位“000”表示输出的第0条PCM 。

再置A5~A0为“100010”，对应第0条PCM 的第2时隙。

对应的数据总线上的一个字节是“00000001”，高3位为输入的PCM 号（此时为sti0），低5位对应的时隙数（此时为1）。

东华理工大学课程设计评分表学生姓名：叶礼鹏班级：1421303 学号：201420130530 课程设计题目：时分复用与时分交换原理。