现代交换基础原理实验报告

(6)各接口间的控制信号。
4.模块7：
模块7是交换网络，它包括三大部分：
(1)人工交换网络部分：主要由S201和M201组成，通过手动设置跳线完成人工交换工作。
(2)空分交换网络部分：主要由MT8816芯片构成，完成空分路由选通。
(3)数字时分程控交换网络：主要由MT8980芯片、74HC573及一些外围电路构成。
4．移动横向指示箭头，选择“空分交换”方式，按“确认”键。此时液晶进入呼叫状态显示，“空分”指示灯亮
5.对“甲方一路”与“乙方一路”接上电话单机，正常呼叫。注意液晶显示及其他一些指示灯的变化，熟悉信令程控交换与话音信号通信交换的全过程。
6．呼叫时，甲方一路电话号码初始值设置为：48，乙方一路初始值设置为：68。
3.模块6：
模块6是CPLD可编程模块（U101），它产生并输出下列信号：
(1)500Hz连续方波（即拨号音信号）
(2)忙音脉冲，即0.35秒通、0.35秒断的周期方波
(3)回铃音脉冲，即1秒通、4秒断的周期方波
(4)25Hz周期方波（振铃信号）
(5)PCM编译码器的时钟信号电路，它提供四片TP3067所需的2048KHz及8KHz的时钟脉冲。
10.模块13：
模块13是交换工作状态指示电路：用来指示系统工作于人工、空分或时分交换工作状态。
11.模块14：
模块14是双音多频检测电路：由8870芯片及一些外围电路构成，用来接收电话号码数据（DTMFD1～4）送给CPU（U101）和EPM7128进行处理。
二、实验内容
1．熟悉本实验平台的组成与结构。
B.在静态情况下（不振铃、不呼叫），-48V电源通过继电器静合接点至话机；
C.在振铃时，-48V电源通过振铃支路经继电器动合接点至话机；
D.用户挂机时，话机叉簧下压，馈电回路断开，回路无电流流过；
E.用户摘机后，话机叉簧上升，接通馈电回路（在振铃时接通振铃支路）回路。
(2)PBL 387 10内部具有过压保护的功能，可以抵抗保护TIP RING端口间的瞬时高压，如结合外部的热敏与压敏电阻保护电路，则可抵抗保护250V左右高压。
模拟用户线接口电路的功能可以归纳为BORSCHT七种功能，具体含义是：
（1）馈电（B-Battery feeling）向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为—48伏或—24伏，环路电流不小于18m A.
（2）过压保护（O—Overvoltage protection）防止过压过流冲击和损坏电路、设备。
2．熟悉各组成模块的构成元器件及其完成的作用
3. 初步建立程控交换实验系统及电话交换、中继接续通信的概念。
三、实验步骤
1．打开交流电源开关，电源输入电路加电，电源指示灯（发光二极管）亮。
2．按一下薄膜开关的“复位”键，中央处理器复位一次，液晶背景灯闪一下。
3．按“开始”键，进入菜单的主要工作状态选择，分“人工交换”，“空分交换”，“时分交换”，“时分中继”等四种工作方式。
(7)PBL 387 10提供的双向语音信号的传输衰耗均为－40dB。该传输衰耗可以通过PBL 387 10用户电路的内部调整，也可通过外部电路调整
(8)PBL 387 10的四线端口可供语音信号编译码器或交换矩阵使用。
三、实验内容
1.了解用户模块PBL 387 10的主要性能与特点。
2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。
(4) 监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号，具体如下：
A. 用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“闲”；
B. 用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“忙”；
C. 用户若拨电话号码为脉冲拨号方式时，该用户状态输出端应能送出拨号数字脉冲。回路断开时，送出低电平，回路接通时送出高电平（注：本实验系统不选用脉冲拨号方式，只采用DTMF双音多频拨号方式）；
（6）混合（H—Hyhird）完成二线与四线的转换功能，即实现模拟二线双向信号与PCM发送，接收数字四线单向信号之间的连接。过去这种功能由混合线圈实现，现在改为集成电路，因此称为“混合电路”。
（7）测试（T—Test）对用户电路进行测试。
PBL 387 10 TP3067
图5-1模拟用户线接口功能框图
1.该电路的基本特性
(1)向用户馈送铃流
(2)向用户恒流馈电
(3)过压过流保护
(4)被叫用户摘机自截铃
(5)摘挂机检测和LED显示
(6)音频或脉冲拨号检测
(7)振铃继电器驱动输出
(8)语音信号的2/4线转换
(9)能识别是否有话机
(10)无需耦合变压器
2.用户线接口电路主要功能
图5-2PBL 387 10内部电路方框图
(5) 在TIP RING端口间传输的语音信号为对地平衡的双向语音信号，在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡语音信号。PBL 387 10可以进行TIP RING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2 / 4线混合转换。
(6)PBL 387 10可以提供用户线短路保护：TIP线与RING线间，TIP线与地间，RING线与地间的长时间的短路对器件都不会损坏。
(2)信号音控制电路：主要由单片机U101及4066的电子开关组成，由CPU经EPM7128口输出的拨号音控制信号（SELA1）、忙音控制信号（SELA2）、回铃音控制信号（SELA3）的作用下，分别分时地将上述三种信号通过U305电子开关送入主叫用户。
(3)铃流控制电路：由上述的单片机U101、EPM7128和用户线接口芯片PBL 38710的有关管脚等组成。自动交换时，在单片机U101作用下，EPM7128口输出的振铃控制信号（RING），铃流音信号送给PBL38710，由PBL38710提升铃流信号电压，使其有效值达到75V左右，送往电话机。
(4)DTMF接收控制电路：主要由EPM7128可编程器件和CPU的中断端口组成，当8870收到电话号码后，便发出使能信号（12EN或34EN）向CPU申请中断，同时收电话号码数据（DTMFD1～4）送给CPU（U101）和EPM7128进行处理。
6.模块9：
模块9是话路交换控制器电路：主要由U103、U105、U107、U01及学生二次开发程序U109构成。
在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是-60V，用户的馈电电流一般是20mA～30mA，铃流是25Hz,90V左右，而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B（馈电），R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）、O（过压保护）七项功能。图5-1为模拟用户线接口功能框图。
3.甲方一路的J301接上电话单机，用示波器分别观测TP301、TP302、TP303在摘挂机时的工作电平，具体如下：
(3) 振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路内部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流：当继电器控制端 (RC端) 输入高电平，继电器驱动输出端 (RD端) 输出高电平，继电器接通，此时铃流源通过与振铃继电器连接的15端 (RV端) 经TIP RING端口向被叫用户馈送铃流。当控制端 (RC端) 输入低电平或被叫用户摘机都可截除铃流。用户电路内部提供一振铃继电器感应电压抑制箝位二极管。
图5-2是PBL 38710内部电路方框图。图5-3是用户线接口电路电原理图。
图5-3用户线接口电路电原理图
(1) 向用户话机供电，PBL 387 10可对用户话机提供恒流馈电，馈电电流由VBAT以及VDD供给。当环路电阻为2KΩ时，馈电电流为18 mA。具体如下：
A.供电电源VBAT采用-48V；
7.模块10：
模块10是液晶显示和键盘输入电路：它们共同完成交换功能选择，对话路交换状态显示、话路时隙设置等功能。
8.模块11：
模块11是工作电源：分别是-48V、-12V、接地、+5V、+12V。
9.模块12：
模块12是空分中继接口和计算机通信接口：用于与另一台实验箱或计算机进行通信。中继接口主要由J103、U101和空分交换模块组成，而计算机通信接口主要由J201、U102和MAX202组成。
(2)TP3067主要实现PCM编译码功能；
(3)MT8870（甲方或乙方的两个话机合用一片）用来接收双音多频信号，把检测到的
被叫用户电话号码，送给记发器CPU以便控制交换网络接通被叫用户话路。
2.模块5：
模块5是中央处理器电路，主要由U102（AT89C51）组成，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示与显示、交换命令的转接和控制接收学生的下载程序。
实验
一、交换系统总体，图1-2是程控交换实验系统结构图。
程控交换系统由14个电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下：
1.模块1～4：
模块1～4分别是电话机甲（一）、甲（二）、乙（一）、乙（二）的用户线接口电路和PCM编译码电路。具体叙述如下：
(1)PBL 38710用来实现二/四线变换，摘挂机检出，铃流驱动和用户话机接口等功能；
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由集成模拟SLIC完成。
5.模块8：
模块8是记发器电路：它是CPU中央处理器及控制检测电路，主要由CPU芯片U101 （AT89C51）、CPLD可编程器件EPM7128、锁存器74HC573等组成，它们在系统软件的作用下，完成对话机状态的监视、信号音及铃流输出的控制、电话号码的识别、交换命令发送等功能。具体叙述如下：