程控交换原理实验指导书

目录程控交换原理实验指导书

目录

前言 (2)

实验一系统电源组成 (9)

实验二系统结构组成 (12)

实验三系统控制模块实验 (19)

实验四用户接口电路及2/4线变换实验 (23)

实验五程控交换PCM编译码实验 (31)

实验六信号音产生实验 (38)

实验七 DTMF译码实验 (44)

实验八主叫识别(CID)实验 (50)

实验九外线接口实验 (58)

实验十时分交换实验 (64)

附录A (69)

附录B (79)

1

程控交换实验指导书

前言

一、适用围

程控交换实验系统是为了配合《程控数字交换与交换网》的教学而设计的实验装置，这套系统上除了完成理论验证实验外，还可以完成该课程设计、毕业设计，以及二次性开发。

本系统适合于各大学通信专业的专科生、本科生、研究生以及教师和相关的科研使用。

一、结构简介

系统结构图如图一所示。

程控交换实验系统采用模块化结构设计，主板实物结构图如下所示：

图二：主板实物结构图

1、程控交换系统模块（系统控制板）：

它是整个系统的核心部分，主要由DSP芯片TMS320VC5402和XILINX的FPGA芯片XCV200PQ240（或ALTERA的FPGA：EP1C6Q240）构成，完成程控交换当中的交换、控制功

2

能。

程控交换系统模块结构框图如图三所示。

图一：系统结构图.专业.专注.

程控交换实验指导书

a)DSP数字信号处理部分：

它由TMS320VC5402芯片、SRAM和FLASH构成微控制系统。完成信号的控制、FSK的编解码、DTMF信号的识别、计算机通信、EEPROM数据保存、铃音发生等多项功能。

板上S2开关用于设定DSP的工作方式和频率，外部晶振为12MHz，该系统DSP的标准工作频率是84MHz，产品在出厂时已设定好，无需调整。在做二次开发时根据需要

进行调整，参看下表：

表一：DSP时钟模式

板上具有DSP的JTAG接口，用于二次开发使用。

b)FPGA可编程逻辑器件部分

它由XILINX公司的FPGA（XCV200PQ240芯片、17V02 PROM（或18V02 PROM））或者ALTERA公司的FPGA（EP1C6Q240芯片、EPC2LC20）构成，PROM完成配置功能，FPGA在系统中完成时隙交换、空分交换、中继通信和DSP I/O扩展、LCD显示控制等多项功能。

板上SW-DIP8 8位拨码开关是选择FPGA配置方式的。J1-J5全为“1”是PROM自行加载配置，全为“0”是计算机配置，出厂时默认是PROM加载，做二次开发时才需改动，切换配置模式时必须将此5位都拨到同一端。

M0-M2选择配置模式，见下表：

4

表二：FPGA配置模式表

出厂时M0-M2已配置好无需改动。

P4为FPGA配置接口，P1为FPGA Boundary-scan接口，P2为可擦除配置PROM Boundary-scan接口，以上接口均为二次开发时使用。

复位开关用于对FPGA的重配置和DSP的复位。

复位开关下面的LED-R（D5）亮（红色）表示FPGA配置失败，需要按下复位开关重新配置，LED-G（D6）亮（绿色）表示FPGA配置成功，进入运行状态。

复位开关上面的LED是电源指示灯（D4），灯亮说明供电正常。

c)电源稳压

完成对输入的＋5V电压转换成系统工作所需的其他电压组合：＋1.8V、＋2.5V、＋3.3V。

d)UART1、UART2

UART1是DSP的串口，在本系统中暂时不使用。

UART2是用FPGA来实现的串口，在本系统中用此口来完成与计算机的通信。

e)IO1－4

IO1－IO4为系统控制板与主板的连接接口，也是系统控制板所有IO引脚的输出口。用户也可通过这些IO口将本系统控制板集成到自己的系统中。

.专业.专注.

程控交换实验指导书

f)电源插座

当系统控制板与主板连接使用时，该电源插座无需插入外接电源。

当系统控制板单独使用时，需通过该口从外部接入一＋5V直流电源，外接电源的插头的极性为外正负，供电电流至少需达到500ｍA。

g) DSP＿JTAG口及FPGA＿JTAG

DSP＿JTAG口为DSP仿真器连接专用接口，供系统二次开发时使用。当系统工作在正常状态时（即：非二次开发状态），无需连接DSP仿真器，对系统工作无影响。

FPGA＿JTAG共有三个接口组成，分别为：

XILINX板：P1、P2和P4，其中：P1为FPGA－XCV200的JTAG扫描口，P2为配置ROM－XC18V02的JTAG口，P4为XCV200的串从配置口。

ALTERA板：FPGA＿PS、FPGA＿JTAG和EPC＿JTAG。其中：FPGA＿PS口为FPGA －EP1C6Q240的串从配置接口，FPGA＿JTAG为FPGA－EP1C6Q240的JTAG配置接口，EPC ＿JTAG为配置ROM－EPC2LC20的JTAG口。

无论哪种FPGA芯片的控制板，这些配置接口都在系统二次开发时使用，在系统正常状态下，无需连接，不影响系统正常使用。

2、主板组成模块功能说明

主板的组成结构图如图二所示，共有12个组成模块，分别介绍如下：

a)用户接口模块(1~4)

用户接口模块共有4个，分别是用户一、用户二、用户三、用户四，完成BORSHT 功能；完成DTMF信号的AD转换；信号音的DA转换。

b)PCM编译码模块(1~4)

PCM编译码模块共有4个，分别是用户一、用户二、用户三、用户四，完成语音信号的PCM编译码功能。

6