实验五程交换空分交换实验

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实验五程控交换空分交换实验

一、实验目的

1、掌握程控交换的基本原理与实现方法。

2、通过对MT8816芯片的实验,熟悉空分交换网络的工作过程。

3、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

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

5、逻辑分析仪一台(选用)

四、实验电路工作过程

早先的程控空分交换机的交换网络,采用的接线器是机械的,也就是说它由机械接点组成的,然后由这些机械接线器组成交换网络。这些机械接线器包括小型纵横接线器、螺簧接线器、剩簧接线器、笛簧接线器……五花八门,品种繁多。由于目前已不采用,所以不在这里介绍。当前的空分交换机采用的是电子接线器。这是从MOS型超大规模集成电路问世以后,使实现空分接线器的电子化成为可能。电子接线器就是MOS型的空分接线器目前,生产早子接线器的厂家很多,型号也各有不同,如Mitel公司的MT8804,MT8812,MT8816等,MOTOROLA 公司的142100,145100等,SGS公司的M089,M099,M093等。这些电子接线器在我国生产和引进的空分用户交换机中均能见到。

图5-1,图5-2分别是本次实验交换网络的方框图和电原理图,从图中可看出自动交换网络的核心芯片是MT8816,它主要是起电子开关作用,用来切换各种信号的接通与断开。下面将重点分析MT8816芯片的工作过程。

图5-3为其封装图,5-4为其功能方框图。该芯片是8×16模拟开关阵列,它内含7-128线地址译码器,控制锁存器和8×16交叉点开关阵列,其电路的基本特性为:

1、提供8×16模拟开关阵列功能

2、导通电阻(V DD=12V)45Ω

3、导通电阻偏差(V DD=12V)5Ω

4、模拟信号最大幅度12V PP

5、开关带宽45MHz

6、非线性失真0.01%

7、电源 4.5~13.2V

8、工艺CMOS

9、封装双列直插式

用户模块 4用户模块

MT8816

控制系统

DTMF 及信号

音模块

图5-1 交换网络原理方框图

图5-2 交换网络电路原理图

Y0~Y7 列输入\输出,开关阵列8路列输入或输出。X0~X15 行输入\输出,开关阵列16路行输入或输出。AY0~AY2 列地址码输入,对末关阵列进行列寻址。

AX0~AX3 行地址码输入,对开关阵列进行行寻址。

ST 选通脉冲输入,高电平有效,使地址码与数据得以控制相应开关的通、断。在ST上升沿前,地址必须进入稳定态,在ST下降沿处,数据也应该是稳定的。

DI 数据输入,若DI为高电平,不管CS处于什么电平,匀将全部开关置于截止状态。

RESET 复位信号输入,若为高电平,不管CS处于什么电平,均将全部开关置于截止状态。

CS 片选信号输入,高电平有效。

V DD正电源,电压范围为4.5~13.2V。

V EE负电源,通常接地。

V SS数字地。

构原理其它型号的电子接线器也大同小异。

MT8816是CMOS大规模集成电路芯片。这是一片8×16模拟交换矩阵,如

图5-3 MT8816管脚排列图

图5-4 MT8816功能方框图

图5-3所示,图中有8条Y线(Y0—Y7)和16条X线(X0—X15),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,因此可以保持任一交叉接点处于接通状态,直至来复原信号为止。CPU可以通过地址线AY2~AY0和数据线AX3~AX0进行控制和选择需要接通的交叉点号。AY2~AY0管Y7~Y0中的一条线,AX3~AX0管X15~X0中的一条。例如要接通Y1和X0

图5-6 MT8816控制时序图

之间的交叉点。这时一方面向AY2~AY0。送001,另一方面向AX3~ AX0送0000。当送出地址启动门ST时,就可以将相应交叉点接通了,图中还有一个端子叫“CS”。它是片选端。当CS为“1”时,全部交叉点就打开了。

MT8816的控制时序图如图5-5所示。

电子接线器速度快,驱动要求低,并能自己保持。因此使用起来十分方便。

电子接线器的优点是体积小,价格便宜,它的缺点是导通电阻较机械接点大(一般几十欧姆到一百欧姆),并且串音衰耗也较机电的接线器小,因此电子接线器组成的交换网格和由机械接点组成的交换网络也有所区别。

综上所述,该电路是由7~128线地址译码器,128位控制数据锁存器与8×16开关阵列组成,在电路处于正常开、关工作状态下,CS应为高电平,RESET 为低电平,地址码输入选择锁存单元及开关阵列对应的交叉点处于开的状态,这样数据DI在ST下降沿时刻被异步写入锁存单元,并控制所选交叉点开关的通、断,若DI为高电平,则相应开关导通,若DI为低电平,则开关截止,其地址译码真值如表5-1所示:

表5-1 MT8816地址译码真值表

五、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,其它情况过程都是一样的,学生可以自己完成其它实验。

六、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.

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