《现代交换技术》实验指导书(1).doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流现代交换技术实验指导书(1).精品文档.现代交换技术实验指导书主编 王金山审核 吴 亮校对 杨 艺北方民族大学电气信息工程学院二八年三月目 录实验一 数字程控系统的基本组成实验 5实验二 数字程控交换系统控制系统与交换网络实验11实验三 用户接口电路实验 19实验四 DTMF收号实验 27实验五 模拟用户终端信令实验 33实验六 二/四线变换器实验及PCM编译码实验 35实验七 程控交换原理实验 41实验一 数字程控系统的基本组成实验 ( 验证性实验 )一、实验目的熟悉该程控交换原理实验系统的组成与主要部件的作用。二、实验仪器仪表1现代程控交
2、换实验系统 一台2万用表 一块3示波器 一台三、实验基本原理及电路现代程控交换实验系统的原理方框图如图1-1所示。图1-1现代程控交换实验系统的原理方框图图12是该实验系统的方框图,其电路的组成及主要作用如下:图1-2实验系统的方框图1.用户模块电路 主要完成BORSCHT七种功能,它由下列电路组成: A.用户线接口电路 B.二四线变换器 C.PCM编译码电路2.交换网络系统 主要完成人工与自动交换两大功能,它由下列电路组成: A.自动交换网络系统 B.人工话务员交换电路3.多种信号音电路 主要完成各种信号音的产生与发送,它由下列电路组成: A.450Hz拨号音电路 B.忙音发生电路 C.回铃
3、音发生电路 D.25Hz振铃信号电路图16中各测量点的波形 (1)450Hz拨号音电路,其测量点为TP60;(2)回铃音控制电路,其测量点为TP61;(3)忙音控制电路,其测量点为TP62;(4)25Hz方波是低频振荡推挽信号, 其测量点为TP63;(5)25Hz铃流号发生器电路,其测量点为TP64。4.CPU中央集中控制处理器电路 主要完成对系统电路的各种控制,信号检测,号码识别,键盘输入信息,输出显示信息等各种功能。 5.系统工作电源 主要完成系统所需要的各种电源,本实验系统中有+5V,-5V,+12V,-12V, -48V等5组电源,由下列电路组成: A、外置工作电源:+5V,+12V,
4、-12V,-48V B、稳压电源: -12V,-5V关于系统中的各单元电路详细工作过程将在后续的单元实验中将做进一步分析。图13是该实验系统电原理方框图。图15是实验系统开关位置及测量点的分布图。用户线用户线主叫用户被叫用户呼叫信号拨号音信号号码信号回铃音信号话音信号忙音信号挂机信号振铃信号应答信号通信建立挂机(先挂方)(用户线信号)摘机挂机摘机下面是本实验系统的传送信号流程,见图17所示。图1-7 本实验系统传送信号流程图20mS20mS3.5V0tTP632TP64t0+45V-45VTP62t03.5V0.35S0.35STP61t03.5V1S4STP60t0f = 400 450 H
5、z+1.8V-1.8V图16 各测量点的波形图四、实验内容和步骤实验内容1用直流电压表测量TP90、TP93、TP95、TP96、TP97测试点的电压值,并记录。2 用三用表或示波器测量拨号音,忙音、回铃音及铃流信号的各测量点电压或波形,即测量点TP60、TP61、TP62、TP63。3 初步建立程控交换原理系统及电话通信的概念。实验步骤 1. 使实验箱上电且正常工作。2. 用万用表测量TP90、TP93、TP95、TP96、TP97测试点的电压值。 3. 用示波器测量TP60、TP61、TP62、TP63、等各点波形。五. 实验注意事项 1. 此项实验必须要由两人合作完成。 2. 在测量25
6、Hz的铃流信号发生器输出的波形时,一定要注意三用表的量程和示波器的电压量程档,以防止损坏仪器和其它电子器件。六、实验报告要求 1. 认真画出实验过程各测量点波形,并进行分析。2画出实验系统结构的电路方框图,并作简要叙述。3写出心得体会。实验二 数字程控交换系统控制系统与交换网络实验( 综合性实验 )一、 实验目的 1. 体会程控交换原理实验系统进行电话通信时的工作过程。 2. 了解CPU中央集中控制处理器电路组成及工作过程。二、 实验仪器仪表1. 主机实验箱 一台2. 外置工作电源(+5V,+12V,-12V,-48V) 一台3. 电话单机 二台三、实验系统电路组成(一)控制电路介绍我们把一个
7、程控交换系统网络分成话路部分和控制部分两大类,而控制部分则是本次实验要介绍的,见图21所示。控制部分就是由CPU中央处理系统、输入电路(键盘)、输出电路(数码管)、双音多频DTMF检测电路、用户环路状态检测电路、自动交换网络驱动电路、人工台与交换网络转换电路、扩展电路、信号音控制电路等电路组成。下面简要说明各部分电路的作用与要求: 1.键盘输入电路:主要把实验过程中的一些功能通过键盘设置到系统中。 2.显示电路:显示主叫与被叫电路的电话号码,同时显示通话时间。 3.输入输出扩展电路:显示电路与键盘输入电路主要通过该电路进行工作。主要芯片是8155,74LS240,MC1413。4.双音多频DT
8、MF接收检测电路:把MT8870输出的DTMF四位二进制信号,接收存贮后再送给CPU中央集中控制处理系统。5.用户状态检测电路:主要识别主、被叫用户的摘挂机状态,送给CPU进行处理。6.自动交换网络驱动电路:主要实现电话交换通信时,CPU发出命令信息,由此电路实现驱动自动交换网络系统,其核心集成电路为74LS374,8255,74LS373等芯片。7.人工台与交换网络驱动电路:主要实现当前工作状态是自动交换方式或者是人工话务台工作方式,要求在某一段时间内只能有一种方式工作,即自动交换工作时,则人工话务台不工作,人工话务台工作时,则自动交换网络不工作。8.信号音控制电路:它完全按照CPU发出的指
9、令进行操作,使各种信号音按照系统程序进行工作。9.振铃控制电路:它也是按照CPU发出的指令进行工作,具体如下: (a)不振铃时,要求振铃支路与供电系统分开。 (b)振铃时,铃流送向话机,并且供电系统通过振铃支路向用户馈电,用户状态检测电路同时能检测用户的忙闲工作状态。 (c)当振铃时,用户一摘机就要求迅速断开振铃支路。 (d)振铃时要求有1秒钟振、4秒钟停的通断比。 以上是CPU中央集中控制处理系统的主要工作过程,要全面具体实现上述工作过程,则要有软件支持,该软件程序流程图见图22。 图2-2 程序流程图图2-1是CPU中央集中控制处理器系统方框图。图2-3是键盘功能框图。CPU中央处理单元输
10、入输出扩展电路DTMF接收检测用户状态检测电路自动交换网驱动电路人工台与交换网转换电路信号音控制电路扩展接口电路振铃控制电路显示电路键盘输入电路 稳压电源系统工作电源图2-1CPU中央集中控制处理器系统方框图人工(E )时间会议电话PCM(C )复位中继(d )主被控制确认图2-3键盘功能框图 对图2-3所示的键盘功能作如下介绍: “人工”:该键是程控自动交换切向人工交换的按键。按下此键,再按“确认”键进行确认,则工作模式由程控自动交换切换为人工话务台交换,显示器循环显示“E”,此时在人工话务台上的“甲方一路”、“甲方二路”、“乙方一路”、“乙方二路”四个振铃按键可以开始工作。当用户摘机时,用
11、户就听不到回铃音了,在键盘中,除“复位”键外,其它7个键失去功能。若要改为自动交换模式,则按“复位”键,可重启系统,进入自动交换模式。“时间”:该键可设置系统的延时时间。如久不拔号、久不摘机、位间不拔号的延时,缺省值为10秒,可选择的时间值有10秒、30秒、1分钟。按一次该键则显示下一个时间值,三个值循环显示,当按下“确认”键时,就选定当前显示值供系统使用,按“复位”键则清除该次时间的设定。 “会议电话”:该键为召开电话会议的按键。电话会议设置甲方一路为主叫方,其他三路为被叫方,只能由主叫方主持召开会议。按下“会议电话”键,再按“确认”键确认,则甲方一路为主叫方,向其他三路发出呼叫。电路完全接
12、通或者接通两路后,主叫方能和任一被叫方互相通话,而三个被叫方不能互相通话。除“复位”键外,其他键均失去功能。会议结束后,可按“复位”键重启系统。 “PCM”:该键为模拟交换切向数字交换的功能按键。按下该键,再按“确认”键确认,显示器循环显示“C”,此时,只能甲方第一路与乙方第一路经PCM编译码进行通讯。按“复位”键重启系统,进入模拟交换模式。 “中继”:该键为局内交换切向中继交换的功能按键,按下此键,再按“确认”键进行确认,则工作模式由局内交换切换为中继交换,显示器循环显示“d”,此时方可通过中继拨打“长途”电话。按“复位”键重启系统,进入正常局内交换模式。 “主被控制”: 按下此键,再按“确
13、认”键进行确认,显示器循环显示“F”,则程控系统增加主被叫控制功能。所谓“主被叫控制”即是:通话双方有且只有一方挂机时,不切断通信链路,挂机方重新摘机时,还继续双方的通信。只有双方都挂机了才切断通信链路,结束本次通信。按“复位”键重启系统,进入正常工作模式。 “确认”:该键完成对其他功能键的确认,防止误按键,在键盘中除“复位”键外,其他功能键都必须加“确认”键才能完成所定义的功能。 “复位”:该键为重启系统按键。在任何时候或者系统出现不正常状态时都可按下此键重启系统(有用户通话时,会中断通话),所有设置均为默认值。注意:各项功能都必须在用户闲时才能设置,如遇不正常时,请按一下“复位”键,使系统
14、重新启动。图25是显示电路工作示意说明图。分秒主叫号码显示被叫号码显示记时显示图26、图27是稳压及状态指示框图及电原理图。图25显示电路工作示意图+ 12V+ 8V稳压电路+ 5V稳压电路+8V输出+5V输出电源及工作状态指示电路- 12V- 8V稳压电路- 5V稳压电路- 8V输出- 5V输出电源及工作状态指示电路图2-6 稳压及状态指示框图图27二、三次稳压及状态指示电原理图(二)实验电路中集成电路汇编说明 在该实验系统中,共使用18种集成电路,见图28所示。MT8816 MT8870 SJ0612C TP3067 74LS04 74LS10 74LS7474LS138 74LS161
15、74LS240 8155 74LS373 74LS374 4066AT89C51 MC1413 555 8255 其中前4种集成电路芯片将在各实验中作详细说明,因此不再列出。图28实验系统集成电路图例四、实验内容和实验步骤 实验内容 1.从总体上初步熟悉两部电话单机用自动交换方式进行通话,实验分为内呼与外呼两种方式,分别进行,见图29所示。 2建立程控交换原理系统及电话通信的概念。 3.观察并记录一个正常呼叫的全过程。 4.观察并记录一个不正常呼叫的状态。 5.观察并记录一个人工正常呼叫及通话的全过程。 6.观察并记录各功能键的实验。内呼外呼乙方甲方号码:89号码:88号码:69号码:68交换
16、网络系统图29呼叫识别电路框图实验步骤 1.接通外置工作电源,连接外置工作电源的直流输出线至实验箱右上方的插座中。 2.先打开“交流开关”,指示发光二极管亮后,再按下“直流输出开关”,此时实验箱上的四组电源已供电,各自发光二极管亮。 3.对CPU键盘电路中的“复位”键进行一次上电复位,此时,CPU已对系统进行初始化处理,即可进行实验。4.正常呼叫全过程的观察与记录。A.主叫摘机,听到拨号音。B.主叫拨首位号,拨号音断,主叫继续拨完被叫号码。C.被叫振铃,主叫听到回铃音。D.被叫摘机,回铃音断,双方通话。E.挂机,任一方先挂机,另一方听到忙音后再挂机。5.不正常呼叫的自动处理A.主叫摘机后超时不
17、拨号B.拨号位之间间隔超时。C.振铃后久不摘机4.对各开头功能说明如下:K60:450Hz拨号音输出开关。K61:忙音控制信号输出开关。K62:回铃音控制信号输出开关。K63:25Hz铃流信号输出开关。K11=K21=K31=K41:二/四线变换后的发送语音信号的开关,同时也是双音多频输入信号的开关。其中K112-3是用于PCM编译码器的外加信号输入开关。K12=K22=K32=K42:二/四线变换后的接收语音信号的开关,同时也是信号音送至用户线接口电路的开关。K13=K33:PCM编译码器输出信号的选择开关:当它们的1与3脚相连,则是正常发送输出至自动交换网络:当它们的2与3脚相连,则为PC
18、M输出与输入相连,即自环。五、实验注意事项 1.在后续实验过程中,实验步骤的前3项,不再每次提出,请在每次实验时,应注意这一点。 2.对实验系统加电一定要严格遵循先打开系统工作电源的“交流开关”,然后再打开“直流输出开关”,实验结束后,先关“直流输出开关”,最后再关“交流开关”,以避免实验电路的器件损坏。六、实验报告要求1. 画出实验系统电路的方框图,并作简要叙述。2. 对正常呼叫全过程进行记录。实验三 用户线接口电路实验 ( 验证性实验 ) 一、实验目的1. 全面了解用户线接口电路功能(BORST)的作用及其实现方法。2. 通过对SJ0612C电路的学习与实验,进一步加深对BORST功能的理
19、解。 二、实验仪器仪表 1. 主机实验箱 一台 2. 外置工作电源 一台 3. 电话单机 二部 4. 20MHz示波器 一台 5. 三用表 一台 三、电路工作过程在现代电话通信设备与程控交换机中,由于交换网络不能通过铃流、馈电等电流,因而将过去在公用设备(如绳路)实现的一些用户功能放到“用户电路”来完成。用户电路也可称为用户线接口电路(Subscriber Line Interface CircuitSLIC)。任何交换机都具有用户线接口电路。根据用户电话机的不同类型,用户线接口电路(SLIC)或用户环路接口电路可分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。由于实验系统使用的电话单机为模拟电话
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