【正文】 保護(hù)的作用。由于在檢測振鈴信號的時候Q2截止，在穩(wěn)壓二極管的鉗制下，線路上的電壓幾乎都加在Q2的集電極和發(fā)射極兩端，此時電壓高達(dá)100多伏。所以三極管需要選擇一個耐壓比較高的三極管，耐壓在150V左右比較合適。Q2的基極工作電流大約為2mA～3mA，考慮需要驅(qū)動電路。電路采用了直接電容耦合。語音輸出通過電容、電阻將聲音耦合到電話線路。電阻放在電橋的后面，便于直接從Voice處取出聲音信號來消側(cè)音。 在待機(jī)狀態(tài)下，電話線路上的電壓一直保持約52V；當(dāng)有用戶呼叫本機(jī)時，交換機(jī)將向電話線路上發(fā)送振鈴信號，振鈴信號為90V177。15V、25Hz177。3Hz、1s通、4s斷的蜂音。此時只需將線路上的電壓與參考電壓進(jìn)行比較，Ring_D的高電平時就可以檢測出振鈴信號，因為振鈴電壓要比平時高許多，所以可靠性高，干擾信號不會影響檢測結(jié)果。實驗箱通過電纜線與電信的交換機(jī)連接，則可實現(xiàn)實驗箱與電信網(wǎng)絡(luò)的長途通信，即本實驗箱的用戶機(jī)可以撥打電信網(wǎng)絡(luò)中的任何一部電話。在本實驗系統(tǒng)中，當(dāng)有外線呼入時，首先是對實驗箱判斷是否忙，即是否四個用戶都在摘機(jī)狀態(tài)，如果四個用戶都在摘機(jī)狀態(tài)則電信交換機(jī)認(rèn)為該用戶處于忙狀態(tài)，否則對綁定的分機(jī)進(jìn)行檢測，當(dāng)綁定分機(jī)不忙時該分機(jī)振鈴，其他用戶不受其影響。當(dāng)該用戶忙時，檢測其他用戶。如綁定分機(jī)為用戶一忙時，就檢測用戶二，若用戶二忙則檢測用戶三，若用戶三忙則檢測用戶四。如綁定分機(jī)為用戶二，則先檢測用戶二，再按一、三、四的順序檢測。外線呼入綁定用戶一忙用戶二忙？用戶三忙？用戶四忙？是否是否否否是是用戶一振鈴用戶二振鈴用戶三振鈴用戶四振鈴系統(tǒng)占線 圖9－2 外線呼入流程示意圖用戶呼叫外線時，先撥外線綁定的號碼連接到電信的交換機(jī)，出廠默認(rèn)是“*”鍵，可以自己通過計算機(jī)軟件設(shè)定。當(dāng)有用戶正在使用外線時，有其他用戶也想撥打外線，則系統(tǒng)送忙音給該用戶，以示線路繁忙。四、實驗內(nèi)容1．熟悉外線接口電路。2．了解外線交換的流程。五、實驗步驟1．將實驗箱與電信局的用戶電纜連接起來，接口為實驗箱左下方外線接口模塊的接口。 2．將主叫用戶摘機(jī)，聽到到撥號音后快速撥打外線綁定號碼，出廠默認(rèn)是“*”鍵。系統(tǒng)打開電信通道，主叫用戶開始計時，可以在液晶處于監(jiān)控狀態(tài)時觀察到。主叫用戶聽到電信局送出的撥號音，主叫用戶撥出被叫號碼，電信送信號音給主叫用戶。當(dāng)被叫用戶摘機(jī)電信局打開話路通道，電信通信建立。主叫用戶掛機(jī)，系統(tǒng)切斷電信通道，計時結(jié)束。被叫掛機(jī)，主叫聽到忙音，計時仍繼續(xù)，直到主叫掛機(jī)。3．外線呼叫實驗每一臺電話單機(jī)都可以用以上方法呼叫。4．用外線用戶呼叫本實驗箱用戶（實驗箱號碼為該電信信號線的號碼），呼叫的原則實驗原理里已詳細(xì)說明。如實驗箱用戶一振鈴，說明外線呼叫接入到用戶一，用戶一摘機(jī)開始通話，同時開始計時。本地用戶掛機(jī)，系統(tǒng)切斷電信通道，計時結(jié)束。外線掛機(jī)，本地用戶聽到忙音，計時仍繼續(xù)，直到本地用戶掛機(jī)。 ,未使用的實驗箱用戶仍可呼叫局內(nèi)其他用戶。 注：外線設(shè)定的實驗要使用上位機(jī)軟件，故放在以后的綜合實驗里。六、實驗注意事項,請復(fù)位系統(tǒng)。，以免鈴流對話機(jī)造成損壞。實驗十 時分交換實驗一、實驗?zāi)康?．掌握時分交換的原理。2．熟悉程控數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成、原理和實現(xiàn)方法。二、實驗設(shè)備　　電話四部，THECJ2型現(xiàn)代程控交換實驗箱一臺三、實驗電路和原理 時分復(fù)用是建立在抽樣定理基礎(chǔ)上的。話音信號變成數(shù)字信號在通路中傳輸所占的時間很短，絕大部分時間，線路空閑，很不經(jīng)濟(jì)。因此，若把線路充分利用起來，就要在空閑時，多插入些話路，這就是多路復(fù)用。目前常用的多路復(fù)用方式主要有兩種：一種是頻分復(fù)用FDM方式，它是將信道的可用頻帶分割成若干互不交疊的頻段，每路信號占據(jù)其中一個頻段，因此可以用帶通濾波器將它們分開。另一種則是時分復(fù)用TDM方式，它是將信道按時間加以分割，各路話音抽樣信息按一定的次序輪流地占用某一時間段來傳輸各路信息。這一時間段稱為時隙(TS:Time Slot)。用戶二用戶一用戶三用戶四PCM編譯碼PCM編譯碼PCM編譯碼PCM編譯碼 時隙分解組合DSP交換控制 圖10－1 時分交換實驗連接示意圖 在時分多路復(fù)用中，是將各路信息的抽樣時間互相錯開，也就是各路信號傳輸?shù)臅r隙不同，將各路時隙按著時間的先后順序匯總送入到同軸電纜中進(jìn)行各自獨立的傳輸。 PCM30/32路系統(tǒng)是使用A律13折線進(jìn)行量化和編碼的。其抽樣頻率fS=8000Hz, 幀周期Ts=125us。在每一幀中有32個時隙，分別用TS0，TS…TS31表示。其中30個時隙傳話音，稱話路，CH表示，分別CHCH…CH30。其余兩個時隙TS0和TS16分別傳幀同步碼和信令碼。這些時隙每一個時隙，所占的時間為125us/32 ＝ 。在每一個時隙中有８位碼，即８個比特，即488納秒(ns),稱位時隙。 圖10－2 30/32路PCM系統(tǒng)構(gòu)成框圖 每一條話路都接一個電話用戶。電話用戶到話局的連線是采用二進(jìn)制，即來話和去話均使用這兩條線，線上傳輸?shù)氖怯脩粼捯粜盘?，這是模擬信號。用戶的話音信號經(jīng)混合電路后，通過1~2端送入PCM系統(tǒng)的發(fā)送端。在發(fā)送端進(jìn)行放大，通過帶通濾波器后，使話間信號的頻帶限制在300~3400Hz以內(nèi)。然后進(jìn)行抽樣、量化和編碼。抽樣頻率為8000Hz，抽樣后的信號經(jīng)過A律13折線的非均勻量化后，用8位二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行編碼。 由前面所講，用戶的語音輸入輸出時隙是由編解碼時鐘信號控制的，當(dāng)編碼時鐘到來時編譯碼芯片開始編碼，當(dāng)解碼時鐘到來時編譯碼芯片開始解碼，編譯碼芯片可以同時編碼。各個用戶的編譯碼時鐘使用同一個編譯碼時鐘，幀同步時鐘是各個用戶單獨的，用于時分，時鐘均由FPGA產(chǎn)生。PCM信號進(jìn)入FPGA后，由FPGA組合成E1信號送給DSP，由DSP完成時隙的交換，從而使相應(yīng)的數(shù)字信號送回給PCM譯碼模塊譯碼，還原成模擬音頻信號。四、實驗內(nèi)容及步驟利用程控交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行話機(jī)數(shù)字通話實驗，要求用示波器觀察各測量點波形，并記錄工作過程。1．將兩個話機(jī)與用戶一和用戶三接口連接，系統(tǒng)上電。2．默認(rèn)用戶一至用戶四占用1…4時隙，用戶一摘機(jī)呼叫用戶三，接通后，觀測FsR1，它是用戶一的時隙信號，觀測FsR3，它是用戶三的時隙信號。3．用戶一和用戶三掛機(jī)，在狀態(tài)的界面按下確認(rèn)鍵，進(jìn)入修改用戶時隙的狀態(tài)，修改用戶一時隙為8。4．用戶一摘機(jī)呼叫用戶三，接通后，觀測FsR1，它是用戶一的時隙信號，觀測FsR3它是用戶三的時隙信號。以FsR3為參考信號，觀測FsR1信號的位置變化。5．示波器探針連接觀測點FsT1和Dout1，按下用戶一的按鍵，觀測時隙信號對應(yīng)的數(shù)字信號變化，示波器探針連接觀測點FsT1和Din3，按下用戶一的按鍵，觀測時隙信號對應(yīng)的數(shù)字信號變化，體會數(shù)字交換的結(jié)果。實驗十一 PC話務(wù)監(jiān)視實驗一、實驗?zāi)康?．了解計算機(jī)串口通信原理。2．熟悉程控交換軟件的使用。二、實驗設(shè)備　　電話兩部，THECJ2型現(xiàn)代程控交換實驗箱一臺，串口線一根，計算機(jī)一臺三、實驗電路和原理計算機(jī)與外界的信息交換稱為通信。常用的通信方式有兩種：并行通信與串行通信，簡稱并行傳送和串行傳送。并行傳送具有傳送速度快，效率高等優(yōu)點，但傳送多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線，傳送成本高；串行傳送是按位順序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，最少僅需要一根傳輸線即可完成，傳送距離遠(yuǎn)，但傳送速度慢。串行通信又分同步和異步兩種方式。計算機(jī)串口使用異步通信方式，數(shù)據(jù)分為一幀一幀的傳送，即通信一次傳送一個完整字符，字符格式如下：圖11－1 異步串行通信的字符格式一個字符應(yīng)包括以下信息：起始位：對應(yīng)邏輯0狀態(tài)。發(fā)送器通過發(fā)送起始位開始一幀字符的傳送。數(shù)據(jù)位：起始位之后傳送數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位中低位在前，高位在后。數(shù)據(jù)位可以是8位。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)位為8位。奇偶校驗位：奇偶校驗位實際上是傳送的附加位，若該位用于奇偶校驗，可校驗串行傳輸?shù)恼_性。奇偶校驗位的設(shè)置與否及校驗方式由用戶需要決定，本系統(tǒng)不進(jìn)行奇偶校驗。停止位：用邏輯1表示。停止位標(biāo)志一個字符傳送的結(jié)束。停止位可以是本系統(tǒng)使用2位停止位。串行通信中用每秒傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的數(shù)量表示傳送速率。1波特＝1bps(位/秒，b/s)本系統(tǒng)采用56000bps的傳送速率。在串行通信中，按不同的通信方向有單工傳送、雙工傳送和全雙工傳送。本系統(tǒng)采用全雙工通信方式。 下位機(jī)的參數(shù)狀態(tài)通過串口線發(fā)送給PC機(jī)，由PC的人機(jī)交換界面來監(jiān)控管理下位機(jī)。運(yùn)行PC程控軟件后進(jìn)入到監(jiān)控模式，可以看到如下幾個欄目：中繼狀態(tài)：有四個中繼狀態(tài)顯示框，分別表示四個話機(jī)是否中繼通信。紅色閃爍表示該話機(jī)正在通過中繼進(jìn)行交換。綠色閃爍表示該話機(jī)未進(jìn)行中繼通信。分機(jī)狀態(tài)監(jiān)視：四個分機(jī)狀態(tài)顯示框，分別表示四個分機(jī)的狀態(tài)，8080803和804代表用戶一、二、三和四。天藍(lán)色閃爍表示該用戶摘機(jī)，紅色閃爍表示該用戶是主叫，綠色閃爍表示該用戶是被叫，深藍(lán)色閃爍表示該用戶掛機(jī)。外線狀態(tài)欄：紅色閃爍表示與外線通信，綠色閃爍表示外線空閑。串口狀態(tài)欄：紅色表示與PC聯(lián)機(jī)，棕色表示未與PC聯(lián)機(jī)。下面的聯(lián)機(jī)用于與下位機(jī)通信中斷后回復(fù)通信，下載設(shè)置用于用戶修改參數(shù)后下載到下位機(jī)。串口通信電路如下所示： 圖11－2 串口通信電路示意圖DSP在串口通信中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的整合和分離，F(xiàn)PGA負(fù)責(zé)模擬異步串行通信時序，RS232電路是電平轉(zhuǎn)換電路。RS232C串行接口采用正負(fù)電壓表示邏輯狀態(tài)。在計算機(jī)中,通常使用10V和+10V,為了同終端的器件相連,必須對RS232C串行接口的輸出進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換,為實現(xiàn)這一目的,設(shè)計了電平轉(zhuǎn)換模塊。 電平轉(zhuǎn)換模塊使用的轉(zhuǎn)換芯片是MAX232。MAX232內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路,只需+5V電源便可實現(xiàn)TTL電平與RS232C電平轉(zhuǎn)換,使用起來十分方便。串口芯片MAX232的管腳定義如下：電路特點： 單5V電源工作兩個驅(qū)動器及兩個接收器177。30V輸入電平低電源電流：典型值是8mA符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/ 圖11－3 MAX232芯片管腳圖和典型連接圖四、實驗步驟1．將兩個話機(jī)接到實驗箱的用戶一和用戶三上，用串口線將實驗箱和PC串口COM1連接起來，確認(rèn)無誤后打開電源。2．觀察液晶顯示是否正常，分別拿起電話確認(rèn)有撥號音。3．運(yùn)行程控交換PC機(jī)軟件，輸入管理員密碼進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，觀察是否聯(lián)機(jī)成功，不 成功則點擊聯(lián)機(jī)按鈕，重新握手。4．用戶一摘機(jī)撥叫用戶三，觀察PC機(jī)程控軟件監(jiān)控狀態(tài)的變化。用戶一摘機(jī)，聽到撥號音，PC機(jī)用戶一指示燈顯示摘機(jī)信號。用戶一撥完用戶三第一位號碼后，用戶一撥號音停止。繼續(xù)撥完用戶三的號碼后，用戶一聽到回鈴音，用戶三振鈴。用戶三摘機(jī)后，用戶一回鈴?fù)?，用戶三振鈴?fù)Ｖ?，通話建立。PC機(jī)顯示用戶一主叫，用戶三被叫。用戶三掛機(jī)后，用戶一聽到忙音。PC機(jī)顯示用戶三掛機(jī)，用戶一摘機(jī)。用戶一掛機(jī)。PC機(jī)顯示用戶一掛機(jī)。5. 連接外線，進(jìn)行外線呼叫和撥入，觀察PC機(jī)軟件顯示變化。實驗十二 基于PC參數(shù)設(shè)置實驗一、實驗?zāi)康?．了解PC機(jī)參數(shù)設(shè)置的原理。2．熟悉程控交換軟件的使用。二、實驗設(shè)備　　電話四部，THECJ2型現(xiàn)代程控交換實驗箱一臺三、實驗原理前面實驗中介紹了PC機(jī)通信的原理，這里不再重復(fù)。使用PC機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的流程：由PC機(jī)程控軟件設(shè)置參數(shù),通過點擊下載設(shè)置按鈕下載到下位機(jī)，下位機(jī)修改本地參數(shù)表，并將參數(shù)存儲到EEPROM里。各種參數(shù)說明：1． 分機(jī)參數(shù)原號碼：即現(xiàn)在系統(tǒng)中定義的各個分機(jī)的號碼。出廠時默認(rèn)8080803和804，用戶修改分機(jī)號碼后會存到系統(tǒng)的EEPROM里，下次開機(jī)仍然存在，軟件要顯示正確的號碼必需與下位機(jī)連接。自編號：即管理員根據(jù)需要修改分機(jī)的號碼，修改成功后會顯示修改后的號碼。權(quán)限：每個分機(jī)的呼叫權(quán)限，管理員根據(jù)需要進(jìn)行修改?！?”表示該用戶可以呼叫市話、國內(nèi)長途、國際長途和局內(nèi)呼叫。“1”表示該用戶可以呼叫市話、國內(nèi)長途和局內(nèi)呼叫?！?”表示該用戶可以呼叫市話和局內(nèi)呼叫?！?”表示該用戶可以局內(nèi)呼叫和接聽外線?！?”表示該用戶只能進(jìn)行局內(nèi)呼叫?！?”表示該用戶禁用。舊密碼：為該分機(jī)當(dāng)前密碼，輸入舊密碼正確才能進(jìn)行分機(jī)參數(shù)修改。新密碼：為該分機(jī)的新密碼。2． 其他參數(shù)外線綁定：即外線呼入時優(yōu)先呼叫哪臺分機(jī)，用下拉菜單進(jìn)行選擇。外線按鍵：即內(nèi)線呼外線先撥的號碼，用下拉菜單選擇。管理員密碼：修改管理員密碼。國家區(qū)號：本地實驗箱代表的國家號。如：086是中國，031是荷蘭。地區(qū)區(qū)號：本地實驗箱代表的地區(qū)號。如：010是北京，0771是南寧。摘機(jī)撥號：即從摘機(jī)到撥號的等待時間，超時則送忙音。單位秒。撥號間隔：即撥號后等待下一個撥號的時間，超時則送忙音。單位秒。呼叫等待：即撥號后等待對方摘機(jī)的時間，超時則送忙音。單位秒。掛機(jī)提示：即送忙音的時間，超時則送催掛音。單位秒。費(fèi)率方案：模擬各個通信公司的費(fèi)率方案，下拉菜單選擇。通信串口：選擇PC機(jī)與下位機(jī)通信的串口，下拉菜單選擇。波特率：固定為57600bps/S。四、實驗步驟1．將四個電話機(jī)接到實驗箱上，用串口線將實驗箱和PC串口COM1連接起來，確認(rèn)無誤后打開電源。2．觀察液晶顯示是否正常，分別拿起電話確認(rèn)有撥號音。3．運(yùn)行程控交換PC機(jī)軟件，輸入管理員密碼進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，觀察是否聯(lián)機(jī)成功，不成功則點擊聯(lián)機(jī)按鈕，重新握手。4．進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置，點擊分機(jī)參數(shù)里的分機(jī)一，此時右邊分機(jī)參數(shù)設(shè)置會顯出原號碼自編號和權(quán)限。修改自編號里的數(shù)值即新電話號碼，必