*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2010年春季学期交换原理课程设计题目：T-S-T数字交换网络设计专业班级：通信工程（3）班姓名：张天昆学号：07250318指导教师：蔺莹成绩:摘要一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核 心。

其中，时分接线器（T 型）和空分接线器（S 型）是程控交换技术中最基本的 交换单元电路。

单独的T 接线器和S 接线器,只适用于容量比较小的交换机， 对于 完成多语交用户间和交分交换芯片构成 TST 交换网络, ）交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换 的数量。

第〒级T 器接线器间一级责输入母接线器时隙S 交换勺出W£ T p j 一线数线器于两责母线之间的空间交换。

第 2级T 接线器：负责输出母线的时隙交 换。

。

本次课程设计是在现代交W 换原理的基础上利用时分交换芯片 MT8980及空分交换芯片MT8816构成TST ］交换网络。

其中，输入级T 型接线器为顺序写入、控 制读出，中间级；也可以是输出控制工作方式，输出级 S 型接线器为输入控制方式 T 型接线器工作 方式为控制写入、顺序读出关键字：交换网络 MT8980 MT8816亠TST 。

-------- II 1——林大容量的交换机通常选用 〜TST （时分-空分-时分网络，它是三级交换网络,■ 11RI第1章TST网络及其组成1.1时间接线器能。

T接线器主要由话时间接线器简称T接线器，其作用是完成一条时分复用线上的时隙交换功音存储器（SM ）和控制存储器（CM）组成如图所示，话音存储用来暂存话音数字编码信息，每个话路为8bit。

SM的容量即SM的存储单元于时分复用线上的时隙数。

控制存储器用来存放SM 的地址码（单元号码），CM 的容量通常等于SM 的容量，每个单元所存储SM 图1.1 T 接线器1. 工作方式是针对SM 而言（CM 总是输入控制）2. 话音存储器的位数总按8bit 计算。

3. 话音存储器的容量等于输入母线上每帧的时隙数。

4. 控制存储器的容量等于话音存储器的容量，控制存储器每个单元的比特数决定于话音存储器的容量。

1.2 空间接线器空间接线器简称S 接线器，其作用是完成不同时分复用线之间在同一时隙的交换功能，即完成各复用线之间空间交换功能。

在S 接线器中，CM 对电子交叉点的控制方式有两种：输入控制和输出控制。

图1-2 中S 接线器采用输入控制方式，S 接线器完成了把话音信息 b 从入线PCM 上的TS1 交换到出线PCM2E; 同时完成了把话音信息a从入线PCM2E的TS3交换到出线PCM上1.2 S 接线器程控数字交换机，可采用小容量的程控数字用户交换机的交换网络采用单级T或多级T接线器组成。

大容量的TST、TSST、甚至级数更多的数字交换网络换网络TST 交换网络由三级接线器组成，两侧为 T 接线器，中间为S 接线器，其结构如图1-3所示。

TST 交换网络完成时分交换和空分交换，时分交换由 接线器完成，空分交换由S 接线器完成。

S 接线器的输入复用线和输出复用线的 决定于两侧T接线器的数 B-三级 T 数量IS 少 b I5小图1.3 TST交换网络假定PCM±的TS2与PCM8E的TS31进行交换，即两个时隙代表A、B两个用户通过TST交换网络建立连接，构成双方通话。

由于数字交换采用四线制交换，因此建立去（2 B）和来话（B-A）两个方向的通话路由。

交换过程如下：⑴A —B方向，即发话是PCM上的TS2,受话是PCM8E的TS31。

PCM上的TS2把用户A的话音信息顺序写入输入T接线器的话音存储器的2单元，交换机控制设备为此次接续寻找—空闲内部时隙，现假设找到的空闲内部时隙为TS7, 处理机控制话音存储器 2 单元的话音信息在TS7 读出，则TS2 的话音信息交换到了TS7, 这样输入T 接线器就完成了TSMTS7 的时隙交换。

S 接线器在TS7 将入线PCM 和出线PCM 取通，使入线PCM 上的TS7 交换到出线PCM8E。

输出T接线器在控制存储器的控制下，将内部时隙TS7中话音信息写入其话音存储器的31单元，输出时在TS31时刻顺序读出，这样输出T接线器就完成了TS7-TS31 的时隙交换。

（2）B —A方向，即发话是PCM上的TS31,受话是PCM8E的TS2PCM上的TS31把用户B的话音信息顺序写入输入T接线器的话音存储器的31 单元，交换机控制设备为此次接续寻找一空闲内部时隙，现假设找到的空闲内部时隙为TS23 处理机控制话音存储器31 单元的话音信息在TS23 读出，则TS31 的话音信息交换到了TS23,这样输入T接线器就完成了TS3仁TS23的时隙交换。

S接线器在TS23将入线PCM7和出线PCM （接通，使入线PCM8E的TS23交换到出线PCM上。

输出T接线器在控制存储器的控制下，将内部时隙TS23中话音信息写入其话音存储器的2单元，输出时在TS2时刻顺序读出，这样输出T接线器就完成了TS2ATS2 的时隙交换。

为了减少链路选择的复杂性，双方通话的内部时隙选择通常采用反相法。

所谓反相法就是如果A-B方向选用了内部时隙x，则B-A方向选用的内部时隙号由下式决定：x+n/2 式中n 为PCM 复用线上一帧的时隙数，也就是说将一条时分复用线的上半帧作为去话时隙，下半帧作为来话时隙，使来去话两个信道的内部时隙数相差半帧。

例如在图1-3中，A-B方向选用内部时隙TS7, x=7 ,则B-A方向选用的内部时隙为7+32/2=23 ，即TS23 此外，个别程控数字交换机采用奇、偶时隙法安排双向信道。

第2 章设计内容2.1 目的及意义一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核心，因此，“现代交换原理”是通信专业的重要专业基础课程。

其中，时分接线器（T 型）和空分接线器（S 型）是程控交换技术中最基本的交换单元电路。

单独的T 接线器和S 接线器，只适用于容量比较小的交换机，而对于大容量的交换机通常选用空分交换芯片和时分交换芯片构成TST 交换网络，完成多语音用户间的交换。

本设计要求学生在学习现代交换原理的基础上，掌握T接线器和S接线器的功能，以及构成TST 交换网络的方法，正确理解接线器的组成、工作方式和工作原理，这对学习和分析电话通信网、程控交换机是非常有益的。

通过该课程设计的训练，培养和提高学生的综合设计能力和实际动手能力，为今后的学习和工作积累经验。

2.2 训练任务及要求1、掌握T 接线器和S 接线器的工作原理，TST 交换网络构建的方法。

2、利用时分交换芯片和空分交换芯片构成TST 交换网络，画出原理图。

其中, 输入级T 型接线器为顺序写入、控制读出，中间级S 型接线器为输入控制方式也可以是输出控制工作方式，输出级T 型接线器工作方式为控制写入、顺序读出。

要求该网络能够实现任何时隙语音和数据间的交换。

3、可选用的芯片有时分交换芯片MT8980 及空分交换芯片MT8816 。

其中，时分交换芯片MT8980 是8线X 32信道数字交换电路，输入和输出均链接8条PCM 集群（30/32 路）数据线，在控制信号作用下，可实现240/256 路数字语音或数据的无阻塞数字交换。

空分交换MT8816 芯片为CMOS 大规模集成电路芯片，是一片8X 16模拟交换矩阵，有8条COL线（L0 —L7 ）和16条ROW线（ROW0? ROW15 ），形成一个模拟交换矩阵，它们可以通过任意一个交叉点接通。

查阅以上芯片的资料，熟悉各芯片的工作原理、性能及使用方法。

第3 章设计所需元器件3.1 时分交换芯片MT8980MT8980 由串-并变换器、数据存储器、帧计数器、控制寄存器、控制接口单元、接续存储器、输出复用器与并-串变换器等部分构成。

串行PCM数据流以2.048Mb/s速率（共32个64kb/s, 8比特数字时隙）分八路由STI°? STh输入，经串-并变换，根据码流号和信道（时隙）号依次存入256X8 比特数据存储器的相应单元内。

控制寄存器通过控制接口，接受来自微处理器的指令，并将此的两指令写到接续存储器。

这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容（即接续命令），以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并-串变换，变为时隙交换后的八路2.048Mb /s串行码流，从而达到数字交换的目的。

如果不再对控制寄存器发出命令，则电路内部维持现有状态，刚才交换过时隙将一直处于交换过程，直到接受新命令为止接受存储器的容量为256X 11 位，分为高3位和低8位两部分，前者决定本输出时隙的状态；后者决定本输出时隙所对应的输入时隙。

另外，由于输出多路开关的作用，电路还可以工作于消息模式（message mode ），以使接续存储器低8 位的内容作为数据直接输出到相应时隙中去。

电路内部的全部动作均由微处理器通过控制接口控制，可以读取数据存储器、控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写入指令。

此外，还可置电路于分离方式，即微处理器的所有读操作均读自于数据存储器，所有写操作均写至接续存储器的低8 位。

时分交换芯片MT8980 是8线X 32 信道数字交换电路，输入和输出均链接8条PCM 集群（30/32 路）数据线，在控制信号作用下，可实现240/256 路数字语音或数据的无阻塞数字交换。

微处理器对电路的控制主要体现在对内部存储器的读写操作，控制格式为：地址线（A5? A）:若A5 = 0, 选择控制寄存器，所有操作均针对控制寄存器。

若A5= 1，则由A4? A0 选择输出码流的信道号（时隙号）。

MT8980 共有8条2.048Mb/s 速率的PCM 串行输入码流，每个码流中共有32 个8比特数字时隙（信道），输入的各信道数据经串并转换后存入该信道对应的数据存储器中（片内有256 个8 比特的数据存储器）。

MT898C 共有8 条2.048Mb/s 速率的PCM 串行输出码流，每个码流中共有32 个8比特数字时隙（信道），每个输出信道（时隙）都有一个11 位的接续存储器和它对应。

控制寄存器通过控制接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。

这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容（即接续命令，输出信道的数据来自哪个输入码流的哪个时隙），以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并串变换，变为时隙交换后的8 路 2.048Mb/s 串行码流, 从而达到数字交换的目的。

如果不再改写接续存储器中的内容，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直交换下去，直到接受新命令为止。