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９系统介绍本套程控交换原理实验系统自带电源，采用专用低压（-24V）用户线接口电路完成二/四线变换；系统控制采用ARM与CPLD相结合来控制整个实验箱的工作。整套程控交换原理实验系统主要由17个模块组成，分别为：一、ARMCPU控制模块该模块为一个单独的可拆卸的ARM控制板，ARM芯片采用的是S3C44B0，可编程阵列控制模块中的CPLD一起控制整个实验系统的工作。二、可编程阵列控制模块由CPLD（XC95144-7TQ144C(144)）组成，与ARMCPU模块一起控制整个系统。三、用户模块1四、用户模块2五、用户模块3六、用户模块4用户模块共有四个，分别为一号机、二号机、三号机和四号机提供馈电及BORSCHT的绝大数功能，还可以完成语音信号的PCM编译码功能。七、液晶显示模块主要用来显示实验指导、主叫号码、被叫号码和各功能状态。八、时分模块由MT8980组成，通过控制系统对其编程来打开或关闭相应的话路通道，传输的是数字话音信号。九、空分模块由MT8816组成，通过控制系统对其编程来打开或关闭相应的话路通道和信号音通道。传输的是模拟信号。十、人工交换模块由十六个孔组成，通过对各个孔的接线和拆线实现人工交换、空分交换和时分交换。十一、测试模块由六个信号音及振铃测试点和一个接地孔组成，可以用示波器对信号音的波形进行观察。十二、信号音、DTMF及FSK模块提供各种信号音：回铃音、拨号音、忙音、空号音、拥塞音及振铃信号。无需外接任何电路。通过可编程专用芯片把从用户线路送来的DTMF编码信号译码成相应的数字信号，并送入控制模块进行处理；还可通过与控制模块及键盘阵列的结合使用完成数字信号的DTMF编码输出。十三、模拟中继模块完成两套实验系统间的中继线路接口功能，主要由一片用户接口线芯片与切换电路组成。实现模拟信号的传输。十四、局方中继模块完成电信线路中继接口功能，主要由模拟提机电路和切换电路组成。十五、单元扩展模块１０扩展其它功能的小模块。十六、键盘模块通过十四位按键来完成在液晶上显示实验步骤、功能选择、DTMF发送等功能。十七、电源模块完成整个系统的供电、滤波。在电路板的反面。提供+5V、-5V、+12V、-12V、-24V、-80V的电压。系统电路组成及原理（一）电路组成整个系统的原理框图如图1所示，结构方框图如图2所示。图1系统原理框图用户模块2用户模块1用户模块4用户模块3交换网络模拟中继模块局方中继续模块单元扩展模块中央处理器显示电路键盘输入电路信号音及DTMF电路直流电源电路图2实验系统原理、结构图１１1、系统电源主要完成系统所需要的各种电源，本实验系统中有+5V、-5V、+12V、-12V、-24V、-80V六组电源，由箱内部的开关电源提供。2、用户模块电路主要完成BORSCHT七种功能，主要由以下几种电路组成：（1）用户线接口电路（2）二/四线变换器（3）PCM编译码电路3、交换网络系统主要完成信号音和话音信号的交换功能，由空分交换网络和时分交换网络组成，由CPU中央处理器控制电路控制。4、信号音及DTMF电路主要完成各种信号音的产生与发送以及DTMF编码的产生，它由以下7种电路组成：（1）450Hz拨号音产生电路（2）回铃音产生电路（3）忙音产生电路（4）拥塞音产生电路（5）空号音产生电路（6）25Hz振铃信号产生电路（7）DTMF电路5、CPU中央处理器控制电路主要完成对系统电路的各种控制、信号检测、号码识别、键盘输入信息、输出显示信号等各种功能。关于系统中各单元电路详细工作过程将在后续的单元实验中将做进一步分析。（二）控制电路我们可以把一个程控交换系统网络分成话路部分和控制部分两大类，在这次实验中，我们主要介绍控制部分，框图如图3所示。控制部分由CPU中央处理系统、输入部分（键盘）、输出部分（液晶屏）、双音多频DTMF检测电路、用户状态检测电路、交换网络驱动电路、信号音控制电路等组成，下面将说明各部分电路的作用与要求：1、键盘输入电路：主要把实验过程中的一些功能设置通过键盘输入到系统中。2、显示电路：显示实验的操作步骤。3、用户状态检测电路：主要识别主叫、被叫用户的摘挂机状态及用户出错信息，后送给CPU进行处理。4、双音多频DTMF检测电路：主要把MT8888输出的四位二进制信号接收存贮后送给CPU进行处理。5、交换网络驱动电路：主要实现电话交换通信时，CPU发出命令信息，由此电路实现驱动交换网络系统。6、信号音控制电路：它完全按照CPU发出的指令进行操作，使各种信号音１２按照系统程序进行输送。7、振铃控制电路：完成按照CPU的控制工作，当有振铃使能时，送出振铃开信号，控制相应的用户电话振铃。图4CPU控制处理系统结构方框图CPU中央处理单元DTMF接收检测电路用户状态检测电路交换网络驱动电路显示电路键盘输入电路信号音及振铃控制电路图4CPU控制处理系统结构方框图程控交换实验系统端口说明1、用户模块1V1A：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V1A和V1B两个测试点进行测量。V1B：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V1A和V1B两个测试点进行测量。ST1：该处为一个跳线插座，盖上跳线帽的时候可以用电压表接V1A和V1B测量用户电路的馈电电压，取下跳线帽的时候用万用表的表笔接到跳线插座的两端测量用户电路提机电流，记得要使用万用表的电流档。RING1：用户电路振铃信号测试点，可以用示波器观察起波形。DET1：用户电路提机挂机状态检测测试点，可以用万用表或示波器测量。P1C1：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P1C1、P1C2、P1C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P1C2：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P1C1、P1C2、P1C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P1C3：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P1C1、P1C2、P1C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。MCLKR1：用户CODEC电路控制信号，为低时允许工作，为高时禁止工作。2、用户模块2V2A：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V2A１３和V2B两个测试点进行测量。V2B：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V2A和V2B两个测试点进行测量。ST2：该处为一个跳线插座，盖上跳线帽的时候可以用电压表接V2A和V2B测量用户电路的馈电电压，取下跳线帽的时候用万用表的表笔接到跳线插座的两端测量用户电路提机电流，记得要使用万用表的电流档。RING2：用户电路振铃信号测试点，可以用示波器观察起波形。DET2：用户电路提机挂机状态检测测试点，可以用万用表或示波器测量。P2C1：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P2C1、P2C2、P2C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P2C2：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P2C1、P2C2、P2C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P2C3：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P2C1、P2C2、P2C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。MCLKR2：用户CODEC电路控制信号，为低时允许工作，为高时禁止工作。3、用户模块3V3A：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V3A和V3B两个测试点进行测量。V3B：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V3A和V3B两个测试点进行测量。ST3：该处为一个跳线插座，盖上跳线帽的时候可以用电压表接V3A和V3B测量用户电路的馈电电压，取下跳线帽的时候用万用表的表笔接到跳线插座的两端测量用户电路提机电流，记得要使用万用表的电流档。RING3：用户电路振铃信号测试点，可以用示波器观察起波形。DET3：用户电路提机挂机状态检测测试点，可以用万用表或示波器测量。P3C1：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P3C1、P3C2、P3C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P3C2：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P3C1、P3C2、P3C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P3C3：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P3C1、P3C2、P3C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。MCLKR3：用户CODEC电路控制信号，为低时允许工作，为高时禁止工作。4、用户模块4V4A：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V4A和V4B两个测试点进行测量。V4B：用户电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V4A和V4B两个测试点进行测量。ST4：该处为一个跳线插座，盖上跳线帽的时候可以用电压表接V4A和V4B测量用户电路的馈电电压，取下跳线帽的时候用万用表的表笔接到跳线插座的两端测量用户电路提机电流，记得要使用万用表的电流档。RING4：用户电路振铃信号测试点，可以用示波器观察起波形。DET4：用户电路提机挂机状态检测测试点，可以用万用表或示波器测量。１４P4C1：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P4C1、P4C2、P4C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P4C2：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P4C1、P4C2、P4C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P4C3：用户接口电路芯片工作状态检测点，通过对P4C1、P4C2、P4C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。MCLKR4：用户CODEC电路控制信号，为低时允许工作，为高时禁止工作。CLK2.048M：PCM编译码器位同步信号测量点，频率为2.048M的信号。CLK8K：帧同步信号测量点，频率为8K的信号。5、模拟中继模块V5A：中继电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V5A和V5B两个测试点进行测量。V5B：中继电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V5A和V5B两个测试点进行测量。RING5：中继电路振铃信号测试点，可以用示波器观察起波形。DET5：中继电路工作状态检测测试点，可以用万用表或示波器测量。P5C1：中继电路接口芯片工作状态检测点，通过对P5C1、P5C2、P5C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P5C2：中继电路接口芯片工作状态检测点，通过对P5C1、P5C2、P5C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。P5C3：中继电路接口芯片工作状态检测点，通过对P5C1、P5C2、P5C3的测量，观察起高低电平判断用户接口电路的工作状态。6、局方中继模块V6A：中继电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V6A和V6B两个测试点进行测量。V6B：中继电路的馈电电压测试点，测量时用电压表的红、黑表笔分别接到V6A和V6B两个测试点进行测量。MCLKR5：中继CODEC电路控制信号，为低时允许工作，为高时禁止工作。7、时分模块TRX1：时分模块输出信号测量点，输出为PCM数字信号。TRX2：时分模块输出信号测量点，输出为PCM数字信号。TRX3：时分模块输出信号测量点，输出为PCM数字信号。TRX4：时分模块输出信号测量点，输出为PCM数字信号。TRX5：时分模块输出信号测量点，输出为PCM数字信号。TAX1：时分模块输入信号测量点，输入为PCM数字信号。TAX2：时分模块输入信号测量点，输入为PCM数字信号。TAX3：时分模块输入信号测量点，输入为PCM数字信号。TAX4：时分模块输入信号测量点，输入为PCM数字信号。TAX5：时分模块输入信号测量点，输入为PCM数字信号。TMCL8K：芯片MT8980的帧同步信号测量点，频率为8K的信号。TMCL4.096M：芯片MT8980的输入时钟测量点，频率为4.096M的信号。１５8、空分模块STO7：时分空分组合交换实验测试点，为PCM数字信号。STI7：时分空分组合