实验1 交换系统组成与结构一、交换系统总体介绍图1-1是程控交换实验系统方框图，图1-2是程控交换实验系统结构图。
图1-1 交换系统方框图程控交换系统由14个电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下： 1.模块1～4：模块1～4分别是机甲（一）、甲（二）、乙（一）、乙（二）的用户线接口电路和PCM 编译码电路。
具体叙述如下：(1) PBL 38710用来实现二/四线变换，摘挂机检出，铃流驱动和用户话机接口等功能；图1-2 R Z 8623程控交换实验系统结构图(2) TP3067主要实现PCM编译码功能；(3) MT8870（甲方或乙方的两个话机合用一片）用来接收双音多频信号，把检测到的被叫用户，送给记发器CPU以便控制交换网络接通被叫用户话路。
2.模块5：模块5是中央处理器电路，主要由U102（AT89C51）组成，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示与显示、交换命令的转接和控制接收学生的下载程序。
3.模块6：模块6是CPLD可编程模块（U101），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编译码器的时钟信号电路，它提供四片TP3067所需的2048KHz及8KHz的时钟脉冲。
(6)各接口间的控制信号。
4.模块7：模块7是交换网络，它包括三大部分：(1)人工交换网络部分：主要由S201和M201组成，通过手动设置跳线完成人工交换工作。
(2)空分交换网络部分：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：主要由MT8980芯片、74HC573及一些外围电路构成。
5.模块8：模块8是记发器电路：它是CPU中央处理器及控制检测电路，主要由CPU芯片U101 （AT89C51）、CPLD 可编程器件EPM7128、锁存器74HC573等组成，它们在系统软件的作用下，完成对话机状态的监视、信号音及铃流输出的控制、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DET X（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P1口，以识别主、被叫用户的摘挂机状态。
(2)信号音控制电路：主要由单片机U101及4066的电子开关组成，由CPU经EPM7128口输出的拨号音控制信号（SELA1）、忙音控制信号（SELA2）、回铃音控制信号（SELA3）的作用下，分别分时地将上述三种信号通过U305电子开关送入主叫用户。
(3)铃流控制电路：由上述的单片机U101、EPM7128和用户线接口芯片PBL 38710的有关管脚等组成。
自动交换时，在单片机U101作用下，EPM7128口输出的振铃控制信号（RING），铃流音信号送给PBL38710，由PBL38710提升铃流信号电压，使其有效值达到75V左右，送往机。
(4)DTMF接收控制电路：主要由EPM7128可编程器件和CPU的中断端口组成，当8870收到后，便发出使能信号（12EN或34EN）向CPU申请中断，同时收数据（DTMFD1～4）送给CPU（U101）和EPM7128进行处理。
6.模块9：模块9是话路交换控制器电路：主要由U103、U105、U107、U01及学生二次开发程序U109构成。
7.模块10：模块10是液晶显示和键盘输入电路：它们共同完成交换功能选择，对话路交换状态显示、话路时隙设置等功能。
8.模块11：模块11是工作电源：分别是-48V、-12V、接地、+5V、+12V。
9.模块12：模块12是空分中继接口和计算机通信接口：用于与另一台实验箱或计算机进行通信。
中继接口主要由J103、U101和空分交换模块组成，而计算机通信接口主要由J201、U102和MAX202组成。
10.模块13：模块13是交换工作状态指示电路：用来指示系统工作于人工、空分或时分交换工作状态。
11.模块14：模块14是双音多频检测电路：由8870芯片及一些外围电路构成，用来接收数据（DTMFD1～4）送给CPU （U101）和EPM7128进行处理。
二、实验容1．熟悉本实验平台的组成与结构。
2．熟悉各组成模块的构成元器件及其完成的作用3. 初步建立程控交换实验系统及交换、中继接续通信的概念。
三、实验步骤1．打开交流电源开关，电源输入电路加电，电源指示灯（发光二极管）亮。
2．按一下薄膜开关的“复位”键，中央处理器复位一次，液晶背景灯闪一下。
3．按“开始”键，进入菜单的主要工作状态选择，分“人工交换”，“空分交换”，“时分交换”，“时分中继”等四种工作方式。
4．移动横向指示箭头，选择“空分交换”方式，按“确认”键。
此时液晶进入呼叫状态显示，“空分”指示灯亮5.对“甲方一路”与“乙方一路”接上单机，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。
6．呼叫时，甲方一路初始值设置为：48，乙方一路初始值设置为：68。
注：本实验平台上的跳线开关设置默认值如下：所有三脚跳线1-2脚连，如K301、K401、K501、K601等，四脚跳线K303的1-2、3-4脚连，二脚跳线K201的1-2脚连。
空分交换界面如下图：通话状态下界面如下图：实验5 用户接口模块（主被叫）实验一、实验目的1．全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。
2．通过对用户模块电路PBL 387 10电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。
二、电路工作过程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BORSHCT 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绳路中实现的，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5-1为 模拟用户线接口功能框图。
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（B-Battery 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。
（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（S-Supervision ）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（C-CODEC/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（300Hz-3400Hz ）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 —T est ）对用户电路进行测试。
图5-1 模拟用户线接口功能框图 户线接口电:在本实验系统选用的是PBL。
PBL 387 10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、向被叫用户话机馈送铃流、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识别，用户线是否有话机的识别，语音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出。
PBL 387 10用户电路的双向传输衰耗均为﹣1dB ，供电电源为+ 5 V 和﹣5 V ，PBL 387 10还将输入的铃流信号放大以达到振铃工作的要求，即达到+75V 的有效值。
其各项性能指标符合邮铃流发生器 馈电电源 模拟 用户线过压保护电路测试开关振铃继电器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)ab测振铃用户线状态信号电部制定的有关标准。
1.该电路的基本特性(1)向用户馈送铃流 (2)向用户恒流馈电 (3)过压过流保护 (4)被叫用户摘机自截铃 (5)摘挂机检测和LED 显示 (6)音频或脉冲拨号检测(7)振铃继电器驱动输出 (8)语音信号的2/4线转换 (9)能识别是否有话机 (10)无需耦合变压器2.用户线接口电路主要功能图5-2 PBL 387 10部电路方框图图5-2是PBL 387 10部电路方框图。
图5-3是用户线接口电路电原理图。
控制信号1 控制信号2 状态指示语音发送支路 语音接收支路 振铃控制电话接口图5-3 用户线接口电路电原理图(1) 向用户话机供电，PBL 387 10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-48V；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；C.在振铃时，-48V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。
(2) PBL 387 10部具有过压保护的功能，可以抵抗保护TIPRING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15端(RV端) 经TIPRING端口向被叫用户馈送铃流。