[信息与通信]程控交换原理实验1234.doc

前 言 《数字程控交换原理实验》是为《现代交换原理》、《程控交换原理与应用》等课程所设置的实验课程。为了配合以上课程的教学，华中科技大学电子与信息工程系汪小燕等老师在总结本校多年教授《程控交换原理》及《现代交换原理》的基础上，结合参加大容量局用交换系统设计、研制与应用的经验，综合目前通信网络、大规模集成电路、软件工程与大型控制软件设计的必威体育精装版技术，先后推出SP2000程控交换教学实验系统、SP-2002程控交换教学实验系统和SP-3程控交换教学实验系统。SP-3程控交换教学实验系统实际上就是一台小型的数字程控交换机。它能够实现从识别用户摘挂机到完成接续的整个呼叫并发控制过程。该系统集硬件原理实验、软件设计实验、软件模拟仿真实验和网络配置与维护实验于一体，采用计算机程序、数据配置、硬件波形观察测试、软件控制硬件系统动作等多种实验手段与方式，让实验者轻松、灵活、主动地丛多方面运用和理解现代交换系统地基本原理和关键技术。 本实验系统可开设以下实验内容： 实验一　数字程控交换系统基本组成 实验二 数字程控交换系统数据配置 实验三 数字程控交换系统控制系统与交换网络 实验四 用户接口电路 实验五 DTMF收号 实验六 模拟用户终端信令过程 实验七 局间信令 实验八 号码分析 实验九 数字程控交换系统计费 实验十 时间表调度 本实验需要以下其他实验室通常具备的实验设备： 示波器； PENTIUM系列计算机（带网卡） 本实验系统是我们在长期从事有关课程教学及科研的基础上开发出来的。我们力图在飞速发展高度综合的交换技术及用有限的经费在实验室内部建立能够让每个学生都能够动手的实验系统之间找到平衡点。希望能够通过对本实验系统的充分使用，帮助读者理解和掌握现代交换的基本原理及程控交换系统的关键技术，体会现代交换系统对通信原理、大规模专用集成电路、可编程器件、现代大型实时控制软件的设计与实现、以及现代计算机技术综合运用的精髓所在。本实验系统及实验指导书中难免有不完善甚至不妥当之处，欢迎各位老师和同学提出宝贵意见。  第二章 实验基本内容 实验一 数字程控交换系统基本组成 实验目的： 本次实验主要是让读者通过对本实验系统的初步使用，对数字程控交换系统的基本构成和工作过程有一个总体而直观的认识。在实验过程中，要注意理解数字程控交换系统的核心——交换网络的工作原理和工作过程，观察从用户摘机到链路拆除整个局内呼叫过程中数字程控交换系统硬件和软件的基本动作。 实验原理： 一个数字程控交换系统通常由交换网络、接口子系统和控制子系统三个部分组成。其中接口子系统的作用是将来自不同终端（如电话机，计算机等）或其他交换系统的各种传输信号转换成统一的数字程控交换系统内部的工作信号，并按信号的性质分别将信令传送给控制系统，将消息传送给交换网络。交换网络的任务是实现输入输出线上的信号的传递或接续。控制系统则负责处理信令，按信令的要求控制交换网络完成接续，通过接口发送必要的信令，协调整个数字程控交换系统的工作以及配合协调整个电信网的运行等等。各个模块之间的关系如图2-1-1所示： 图2-1-1 数字程控交换实验系统各模块关系 本实验系统通过X86和PENTIUM主板上的打印口与本实验系统相连，由并口通信控制部分产生系统所需的地址总线、数据总线和控制总线信号，从而实现对相应Ｉ／Ｏ口地址进行译码控制的功能。控制模块通过对地址信号进行译码产生出控制具体电路动作所需要的片选信号。上层控制程序还可通过对相应地址进行读写来输入或输出所选择I/O口地址所对应的硬件电路寄存器中的数据。此外，控制系统还给每一部电话分配了一个时隙，以便用户电路接口在固定的时隙接入到PCM话音总线，或从PCM总线的固定时隙取出它所需要接收的话音信号编码。 当某一路话机摘机后，话机的两根用户环路由直流断开变成直流连通，用户接口电路将向控制程序送出一个摘机消息。当控制软件接收到这个摘机消息后，将根据具体用户接口当前所处的“主叫用户空闲”状态，调用相应的呼叫状态转移函数，此函数将根据用户接口所处的状态和所接收到的主叫用户摘机消息调用主叫用户摘机处理函数。在主叫用户摘机处理函数中将根据话机的端口号和话机号判断该话机的的各种服务特性数据和话机接口的物理特性数据，进行一系列处理。如：见图2-1-2如果该路话机为合法用户，则向此路话机送拨号音，并连接该路话机对应的收号器。当用户拨号后，控制程序将根据收号器所收到的数据进行号码分析，得到被叫用户所对应的本局内用户端口或局间中继群号。如果被叫用户是本局内合法用户，控制系统软件将向控制向被叫用户接口电路送振铃控制信号，控制向被叫用户振铃，同时控制交换网络，连接回铃音到主叫用户接口电路的单向交换链路，向主叫用户送回铃音。当被叫摘机后，控制系统软件将停止主叫方回铃音