现代交换技术实验指导书.doc

现代交换原理与技术 实验指导书 计算机与通信工程学院 2008年 实验一 程控交换控制单元实验熟悉程控交换实验系统的组成与主要部件的作用； 体会程控交换实验系统进行电话通信的工作过程； 了解CPU中央集中控制处理器电路的组成及工作过程。 程控交换系统主板的组成结构如图1.1所示。 图1.1 主板的组成结构图 各模块的组成及主要作用如下： 1．用户一～用户四接口模块 分别是电话机用户一、用户二、用户三、用户四的用户线接口电路、DTMF采样及AD转换、FSK的DA转换、信号音的DA转换和PCM编译码电路。具体叙述如下： ⑴MY88622（各用户单独使用）用来实现二/四线变换、摘挂机检测、铃流驱动和用户话机的接口等功能； ⑵TP3057（各用户单独使用）主要实现PCM编译码功能。 2．程控交换系统控制模块 该模块为整个系统的控制中心，完成DTMF识别、FSK信号生成、各种信号音的产生、时分交换、LCD显示、数字中继、系统控制、计算机通信等所有控制、处理工作。 系统控制模块的核心器件主要有： TMS320VC5410A为TI公司的实时信号处理器，完成信号音的产生算法、时隙交换、DTMF译码算法、FSK编解码算法、No.7信令等工作。 EP1C6Q240为ALTERA公司的大规模现场可编程器件（FPGA），完成PCM信号的组合与分解、用户状态识别、用户振铃控制等工作。 MSP430F149为TI公司的16位微处理器，作为DSP的协处理芯片，完成串口控制和LCD显示功能。 SST39VF800A，DSP专用FLASH，用来存放所有程序代码。 EPC2LC20，FPGA专用PROM，用来存放FPGA配置程序。 74LVT164245，3.3VI/O转5VI/O接口芯片。 MAX232，MSP430使用，RS232电平转换芯片。 5V～1.8V稳压芯片，为DSP内核工作电源。 5V～1.5V稳压芯片，为FPGA内核工作电源。 5V～3.3V稳压芯片，为DSP及FPGA的I/O工作电源。 UART：基于MSP430的RS232口，在本系统中，采用此口与计算机通信。 DSP_JTAG口、FPGA_JTAG口和MSP430_JTAG口： 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的配置接口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。 MSP430_JTAG口为MSP430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MSP430仿真器，对系统工作无影响。 3．外线接口模块 外线接口模块完成本系统与电信局线路的对接功能，通过该模块可实现本系统内任意一用户可呼叫电信网任一用户，同时，电信网络中的任一用户也可呼叫本系统用户。当有外线呼入时，系统查询预先设置的用户振铃，若该用户忙，则自动查询其他用户，若所有用户都忙，则通知外线无人接听。 本模块的详细组成说明如下： ⑴PCM编译电路：完成外线话音信号的PCM编码和系统用户的PCM译码。 ⑵外线振铃检测电路：当有电信用户呼叫本系统时，振铃检测电路产生一信号通知系统控制电路，表示有外线呼入。其中开关K1为外线馈电电压选择。 ⑶摘机控制电路：该电路用来改变外线环路电流，使电信局端识别用户已摘机。该电路的控制信号由系统控制电路给出。 ⑷极性变换电路。 4．LCD显示模块 本液晶模块为240X128点大屏幕显示屏，用来显示当前系统状态以及所有人机接口的状态显示，如菜单，系统帮助，参数状态设置，DTMF波形等。 可调电阻R74为液晶对比度调节电阻，顺时针方向，对比度增加；逆时针方向，对比度降低。 5．键盘模块 键盘为6键薄膜按键，完成人机接口的各种操作，如菜单选择，参数设置等。 6．数字中继模块 数字中继接口为两台实验箱或实验箱与外部交换机的连接口，传输介质为双绞线。通过数字中继接口即可实现两台实验箱8个用户的全双工电话通信。其中U200为电平转换芯片。 7．状态指示模块 状态指示模块共有6个发光二极管，分别指示： 中继发送：D204，灯亮表示发送数据到中继口状态。 中继接收：D203，灯亮表示接收到中继数据。 +5V电源指示灯。 -5V电源指示灯。 -24V馈电电压指示灯。 铃流指示灯。 程控交换系统的电源电路原理方框图如图1.2所示，它由市电交流220V、内置线性稳压电源、内置开关电源、电源指示电路等组成。内置线性稳压电源和内置开关电源由同一个电源开关控制，该电源开关位于实验箱体的右侧面。在系统主板右下角处