现代程控交换实验箱实验指导书(编辑修改稿)

现代程控交换实验箱实验指导书(编辑修改稿)内容摘要：

、上 、下、左、右。 键盘的扫描由 FPGA来完成。 四、实验 内容 1．根据课本熟悉程控交换的流程和对应的模块。 2．了解 本程控交换实验 系统的程序规划。 3． 试用 DSP、 FPGA进行编程，实现本实验系统的功能。 五 、实验 报告 1． 简述 程控交换的流程和对应的模块 的作用。 2． 说明 DSP 与 FPGA的具 体作用。 3． 采用 DSP、 FPGA进行编程，实现本实验系统的功能。 19 实验四 用户接口电路及 2/4 线变换实验 一、实验目的 1．全面了解用户线接口电路功能（ BORSCHT）的作用及其实现方法。 2．通过对用户线接口电路芯片 MY88622 的学习与实验，进一步加深对 BORST 功能的理解。 3．熟悉用户模块电路的电路组成及工作原理。 4．掌握用户线接口电路对用户状态改变的识别原理。 二、实验设备 20M 通用示波器一台，万用表一块，电话一部， THECJ2 型现代程控交换 实 验箱一台 三、电路工作原理 用户电路也可称为用户线接口电路（ Subscriber Line Interface Circuit—SLIC）。 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）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。 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 BORSCHT 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。 在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在线路中实现的，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 41 为模拟用户线接口功能框图。 20 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（ BBattery 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。 图 41 用户线接口功能框图 （ 3）振铃控制（ R—Ringing Control）向用户话机馈送铃流，通常为 25Hz/90Vrms 正弦波。 （ 4）监视（ SSupervision）监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换网络。 （ 5）编解码与滤波（ CCODEC/Filter）在数字交换中 ,它完成模拟话音与数字码间的转换。 通常采用 PCM编码器（ Coder）与解码器 (Decoder)来完成 ,，统称为 CODEC。 相应的防混叠与平滑低通滤波器占有话路（ 300Hz3400Hz）带宽，编码速率为 64kb/s。 （ 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。 振铃继电器 铃流发生器 馈电电源 模拟 用户线 过压保护电路 测试开关 馈电电路 混合电路 编码器解码器 低通 平衡网络 低通 发送码流 接收码流 (编码信号 ) b 测试总线 振铃控制信号 用户线 状态信号 21 在本实验系统中，用户线接口电路选用的是 MY88622。 MY88622是 2/4线厚膜混合用户线接口电路。 它包含向用户话机恒流馈电、 用户端口或局用端口三元件阻抗 、用户摘机后自行截除铃流、摘挂机的检测及音频或脉冲信号的 检测 、 无变压器 语音信号的 2/4线混合转换、外接振铃继电器驱动输出、 环路馈电中断。 MY88622用户电路的双向传输衰耗均为﹣ 1dB，供电电源为 + 5 V和﹣ 5 V， MY88622还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求，即达到 +75V的有效值。 其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准 该电路的特点： 无变压器 2/4 线转换 用户环路恒流馈电 用户端口或局用端口三元件阻抗 摘挂机及拨号脉冲检测 铃流继电器驱动 环路馈电中断 铃流自动截断 主要技术 指标： 对地不平衡度数 典型 60dB(300Hz~3400Hz) 阻抗特性 A 型为 200Ω+560Ω* AB 型为 200Ω+680Ω* C 型为 600Ω 2 线回损失 30dB 衡重噪音 典型值 75dB 传输损耗 A、 B 端至 VX 端为 1dB VR 端至 A、 B 端为 1dB 馈电功耗 在正常工作时仅为 1W，静态时约为 50mW 正常工作环阻值 ～ 5KΩ 3． MY88622 外形尺寸图 22 4. 引脚说明 : 引脚号 名 称 说 明 1 TF 内部连接 ,外部不用 2 LPGND 环路地及系统相对于 Vbat 的地 ,通常与 GNDA 连接 3 VR 话音接受端 (输入 ),使 4 线模拟信号传入 SLIC 4 LED 环路状态 LED 显示 ,低电平有效 5 VEE 负电源端 (5V) 6 GNDA 模拟地 (0V) 7 NC 外部悬空 8 Vx 话音发送端 (输出 ),使 4 线模拟信号传出 SLIC 9 TIP 连接电话线 T 端 10 RING 连接电话线 R 端 11 RF 铃流回路端 ,与铃流继电器连接 12 VCC 正电源端 (+5V) 23 13 RC 铃流继电器控制端 (输入 ),高电平有效 14 RD 铃流继电器驱动端 ,下拉方式工作 15 NC 内部连接 ,外部不用 16 RGND 铃流继电器地 ,与 GNDA 连接 17 NC 外部悬空 18 Vbat 环路馈电电源 (48V) 19 NC 内部连接 ,外部不用 20 SHK 摘机检测 (输出 ),高电平有效 5．用户线接口电路主要功能 图 42 是 MY88622 内部电路方框图。 图 43 是用户线接口电路电原理图。 图 4－ 2 MY88622功能框图 1）向用户话机供电， MY88622 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 24V； 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； 24 C、在振铃时， 24V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。 图 4－ 3 MY88622 数字程控 交换机用户接口电路应用接线图 2） MY88622 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。 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 11 端 (RF 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。 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，以向控制系统表示用户 “闲 ”； LED输出 „0‟，发光管灭。 B、用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，以向控制系统表示用户 “忙 ”； LED输出 „1‟，发光管亮。 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， 25 只采用 DTMF 双 音多频拨号方式）； 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。 MY88622 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） MY88622 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。 7） MY88622 提供的双向语音信号的传输衰耗均为－ 40dB。 8） MY88622的四线端口可供语音信号编译码器或 交换矩阵使用。 四、实验内容 MY88622 的主要性能与特点。 MY88622 组成的用户线接口电路。 ，用示波器分别观测 MY88622 的 20 脚在摘挂机时的工作电平，摘机时，测试 Ain1（ MY88622 四线输入）的信号；拨号，测试 Aout1（ MY88622 四线输出）信号。 五、实验步骤 1．将一部电话机接入用户接口模块一。 2．打开系统主电源开关，观察系统上电状态。 3．保持电话机处于持机状态，用示波器波观察 MY88622 第 20 脚的电平状态及发光二极管 D15 的 状态。 4．电话摘机，继续观察第 20 脚的信号电平状态及发光二极管的状态。 5．电话挂机，用示波器观察 Ain1 和 Aout1 的波形。 6．电话摘机，用示波器观察 Ain1 和 Aout1 的波形。 7．电话拨号，用示波器观察 Ain1 和 Aout1 的波形。 六、实验注意事项 1． MY88622 是厚膜电路，比较脆弱，不要用力搬弄。 26 2．系统上电后摘挂机，如果二极管不发光，请确认连接正确，检查接口是否有接触不良的现象。 27 实验五 程控交换 PCM 编译码实验 一、实验目的 1． 掌握 PCM 编译码器在程控交换机中的作 用。 2． 熟悉单片 PCM 编译码集成电路 TP3057 的电路组成和使用方法。 3． 观测 PCM 相关各测量点的工作波形。 二、实验设备 20M 通用示波器一台，万用表一块， THECJ2 型现代程控交换 实验箱一台 二、 组成和原理 抽样值 压缩 均匀量化 编码 解码 扩张 抽样值 发送端 接收端信道 图 5－ 1 数字通信示意框图 量化是将样值幅度取值连续的模拟信号变成样值幅度取值离散的数字信号。 即是将信号的幅度取值限制在有限个离散值上。 只要信号的幅值落在某一个量化级内的中间值或起始值来代表信号的量化值。 信号的量化方法通常有两种：（ 1）均匀量化 （ 1）非均匀量化。 非。