现代交换技术（硬交换）实验说明书
目 录
第一章 系统模块单元实验 ......................................................................................................... 1
实验1 交换系统组成与结构 .............................................................................................. 1 实验2 电话用户接口模块实验 .......................................................................................... 5 实验3 电话用户信令的产生与观测实验......................................................................... 10 实验4 双音多频（DTMF）接收与检测实验..................................................................... 14 实验5 程控交换状态设置实验 ........................................................................................ 18 实验6 用户话路PCM编译码实验 .................................................................................... 22 实验7 呼叫处理与线路信号的传输过程实验 ................................................................. 27 第二章 信令交换与信息交换 ................................................................................................... 30
实验8 人工交换实验 ........................................................................................................ 30 实验9 空分交换（MT8816）实验 .................................................................................... 32 实验10 时分交换（MT8980）实验 .................................................................................. 34 实验11 时分交换（CPLD）实验 ...................................................................................... 37 实验12 时分交换（DSP）实验 ........................................................................................ 40
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现代交换技术（硬交换）实验说明书
第一章 系统模块单元实验
实验1 交换系统组成与结构
一、实验目的
了解交换系统的组成与结构，为以后的实验打基础。
二、交换系统总体介绍
图1-1是程控交换实验系统方框图。
WAN口 电话Ａ 电话用户 接口电路 ＰＣＭ编译码 VOIP网关 电话Ｃ 交换 网络 模块 ＰＣＭ编译码 电话用户 接口电路 电话用户 接口电路 电话Ｂ ＰＣＭ编译码 接口 ＰＣＭ编译码 电话用户 接口电路 电话Ｄ 时序与控制器电路 交换控制器 存储器 用户摘挂机 记发器 电话Ａ、Ｂ拨号（共享） 双音多频检测１ 单元 双音多频检测２ 电话Ｃ、Ｄ拨号（共享） USB接口 中央处理器 交换状态指示 液晶、键盘 图1-1 交换系统组成与结构方框图
程控交换系统由11个主要功能电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下：
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现代交换技术（硬交换）实验说明书 1．电话用户接口电路
提供了４路电话用户接口电路，其中电话B和电话D设计成可插拔的模块结构。用户接口电路使用的主芯片为PBL 38710，可实现馈电（B）、二/四线变换（H），摘挂机检测（S）和铃流驱动（R）等功能。另外，用户接口电路对发送信号可进行放大、衰减调节。四路电话的呼叫号码分别为48、49、68、69。 2．编译码和滤波器C(Codec & Filters)
使用的主芯片为TP3057，主要实现单路语音的语音滤波、PCM编译码功能。 3．双音多频（DTMF）检测电路
使用的主芯片为MT8870，DTMF接收器先经高、低群带通滤器进行fL / fH区分，然后过零检测、比较，得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号的4比特二进制码（D1～D4），再送给记发器进行号码识别以便控制交换网络接通被叫用户话路。电话A，B共享一路DTMF检测器，电话C，D共享另一路DTMF检测器。
4．信令处理器和记发器电路（中央处理器）
它是U101（AVR单片机）及外围电路构成，在系统软件的作用下，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示和接收计算机数据。同时完成对话机状态的监视、信号音及铃流输出控制、电话号码的识别、交换命令发送等功能。具体叙述如下：
（1）用户状态检测电路：接收各个用户线接口电路输出的用户状态检测信号DETX（X是话路的序号），可以是A、B、C、D，例如DETA是第一话路的用户状态检测信号（下面文字说明中标号的X含义与此处相同），信号直接送入CPU的PE口，以识别主、被叫用户的摘挂机状态。
（2）电话用户信令音控制电路：主要由单片机U101及电子开关CD4066组成，在单片机U101的作用下，分别分时地将上述EPM240产生拨号音、忙音、回铃音等三种信号通过电子开关CD4066送入主叫用户。
（3）铃流控制电路：自动交换时，在单片机U101作用下，EPM240输出的铃流音信号（RING），由PBL38710提升铃流信号电压，使其有效值达到75V左右，送往电话机。 （4）DTMF接收控制电路：当MT8870收到电话号码后，便发出使能信号向单片机U101申请中断，同时将译码的电话号码数据（DTMFD1～4）送给单片机U101进行处理。 5．时序与控制器电路
主要由CPLD可编程数字逻辑器件EPM240及外围电路构成，它产生并输出下列信号： （1）500Hz连续方波（即拨号音信号）
（2）忙音脉冲，即0.35秒通、0.35秒断的周期方波 （3）回铃音脉冲，即1秒通、4秒断的周期方波 （4）25Hz周期方波（振铃信号） （5）PCM编译码器的时序、时钟信号。
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现代交换技术（硬交换）实验说明书 （6）各接口电路间的控制片选信号。 6．交换网络控制器
主要由单片机U103和片外存储器U109构成，完成交换网络模块的交换控制工作。片外存储器U109可下载存储学生的二次开发程序。 7．交换网络模块
（1）人工交换：各电话用户发送、接收端信号通过铜铆孔开放出来，可通过手动连线完成电话信息的交换工作。
（2）空分交换网络：主要由MT8816芯片构成，完成空分路由选通。
（3）数字时分程控交换网络：分别由MT8980、CPLD、DSP等芯片构成三种不同实现方式的时分交换模块。
（4）VOIP网关，支持SIP协议标准，；
支持的语音编码：G.729、G.726、G.723、G.711(u-law\\a-law)；支持号码设定、来电显示、音量调节、回音抑制、T.38传真，支持转接、热线、免打扰、闹铃、号码簿等功能。
（5）除人工交换外，其它交换方式的实验需通过更换相应的实验模块来完成。 8．液晶键盘
由字符型液晶和薄膜键盘电路组成：它们共同完成交换功能设置，和对话路交换状态的同步显示、话路时隙分配设置等功能。 9．电源供给
分别提供-12V、+5V、+12V、-48V、-5V、-24V、3.3V等直流电源。其中前四组直流电源的通断，通过平台左上角的发光二极管指示。 10．接口电路
时分中继接口、数字光纤通信接口和计算机通信接口，分别完成数字时分局内通信、数字时分的局间通信与计算机的通信等功能。 11．LAN接口
每个实验箱的LAN接口和软交换中心相连，在拔打IP电话时LAN口通过网线和软交换中心交互SIP协议和IP包；LAN口也可和学生终端相连，配置VOIP网关IP地址等参数；
三、实验内容及实验设备
1．小电话单机2部；
2．熟悉本实验平台的组成与结构；
3. 熟悉各组成模块的构成元器件及其完成的作用。
四、实验步骤
1. 在关电情况下，交换网络接口上插上“空分交换模块（MT8816）”。
2．打开实验箱右侧的总电源开关，电源输入电路加电，电源指示灯（左上角的LED发
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现代交换技术（硬交换）实验说明书 光二极管）亮。
3．按一下薄膜开关的“复位”键，系统复位一次，液晶显示“欢迎使用??”。 4．按“开始”键，进入菜单的主要工作状态选择，分“人工交换”，“空分MT8816”，??等多种工作方式。具体设置说明请参见实验5。
5．选择空分交换方式“空分MT8816”，“空分”指示灯亮。
6. 分别给电话A、B接上电话单机，正常呼叫。注意液晶显示及其他一些指示灯的变化，熟悉信令程控交换与话音信号通信交换的全过程。
7．电话A默认电话号码为：48，．电话B默认电话号码为：49。
注：本实验平台上的跳线开关K301、K501、默认设置：跳线1-2脚连。
五、实验报告要求
根据对实验的初步认识，对系统结构方框图做简要叙述。
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