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1、程控交换原理实训部分指导书第一篇 程控交换原理实训部分目 录第一章 概述一、程控交换原理实训部分与其它同类产品比较所具有的优势二、程控交换原理实训部分功能介绍三、程控交换原理实训部分所提供的主要实训内容第二章 程控交换原理实验实验一 程控交换原理及实训部分简介实验二 用户线接口电路及二/四线变换实验实验三 用户取/挂机信号检测实验实验四 模拟用户信令实验实验五 脉冲与双音多频信号的接收实验实验六 PCM编/解码实验实验七 ADPCM编解码及性能比较实验实验八 空分交换实验实验九 时分交换实验实验十 局间通话实验实验十一 人工转接实验实验十二 综合实验一 通话实验实验十三 综合实验二 电话会议实
2、验实验十四 综合实验三 交换机维护实验实验十五 综合实验四 交换机计费实验实验十六 综合实验五 程控交换新业务第一篇 程控交换原理实训部分第一章 概述JH5123通信一体化综合实训系统的程控交换原理实训部分,是由长期从事通信专业教学的教师根据程控交换教学的需要而研发的，设计实训部分的电路及编写实验指导教材时，从理论和实践两个方面由浅入深、顺序渐进，力求通过丰富的实验引导学生学好程控交换原理课程。本交换实验设备根据各类高校已基本普及计算机的实际情况，考虑到尽量整合教育资源，提高设备利用率，故将计算机作为后台设备，充分利用计算机的资源优势，提供丰富、美观的实验信息显示、资源管理、前后台通信及实时的
3、信息反馈。程控交换原理实训部分作为前台设备，完成交换过程中13项23个实验。一、程控交换原理实训部分与其它同类产品比较所具有的优势1、 测试点多：整个程控交换原理实训部分预留了74个测试点，学生可以观测到实验过程中每个可测试点的波形或数据，并且部分测试结果可与PC或LCD的显示进行比较；2、 显示方式多：显示屏显示（PC机或液晶屏）、数码管显示（收号时数显）、程控交换原理实训部分还有41个发光二极管。多种显示方式可根据需要动态的反映各模块的工作情况、各终端的状态、主被叫的号码、信令信息、模拟的波形和数字的编码等信息；3、 工作模块划分清晰、原理及功能介绍简明：根据实验工作的需要，将程控交换原理
4、实训部分划分成20组工作模块。各模块相对独立并完成其功能；4、 具有相关的CAI功能：各实验的原理、功能介绍及实验内容在PC屏幕和LCD上相关实验中均有介绍，便于学生自学及巩固相关课程的知识点；5、 对程控交换过程中信息的实时采集、显示和反馈：能够实时的反映交换设备中的设备状况及相关信息，并通过通信协议发送到后台显示；6、 有符合ITU-T标准的64Kbps/32Kbps/24Kbps/16Kbps的PCM和ADPCM编解码：使学生通过实验，可以很好的了解国际通信标准、数字编码/解码技术、数据的压缩及观察其对语音质量的影响；二、 程控交换原理实训部分功能介绍该部分由话机（4只）、模拟用户电路（
5、4路）、数字用户电路（4路）、交换网络、交换控制单元、信号音产生单元、时钟信号与人工话务台单元、通信单元、局间通话、外线、信号音检测、DTMF解码、直流输出、A/D采样、显示模块和键盘模块（PC版中显示和键盘由PC机完成）构成。本系统供电模块配有+5V、 -5V、 -48V三组直流电源。程控交换原理实训部分的原理框图如图11所示；图12是该实验系统的模块图。图11 实验系统的原理框图图 12 实验系统模块图1）、程控交换原理实训部分各个模块及功能介绍用户电路由模拟用户线接口电路和数字用户接口电路构成，完成BORSCHT七大功能：B（馈电）、O（过压保护）、R(振铃)、S（监视）、C（编译码）、
6、H（混合）、T（测试）。模拟用户接口模块：模拟用户线接口电路完成BORS功能、混合电路完成二/四线转换（模拟二线双向信号与四线单向信号的转换）功能；本实验系统中，用户线接口电路包括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、语音信号的二四线转换。数字用户接口模块：由滤波器和PCM/ADPCM编译码器构成，完成模拟话音与数字编码的转换；本实验系统中，数字用户接口电路可完成64kbps速率的PCM编解码、32kbps速率的ADPCM编解码、24kbps速率的ADPCM编解码及16kbps速率的ADPCM编解码，可以比较不同编解码速率时的编解码效果；交换网络由空
7、分交换网络、时分交换网络组成。本实验系统中，对模拟的话音信号进行空分交换，对音频信号编解码后的数字信号进行时分交换；信号音产生模块完成模拟用户信令的产生功能，即产生在用户话机与局间传递控制信息的各种信号音。包括拨号音、忙音、回铃音、摧挂音、空闲音、长途通知音等。本实验系统中，由信号发生器产生各种正弦信号和断续比不同的信号音，来满足用户信令的要求。交换控制模块完成对用户状态的检测、控制及用户之间的信号交换功能。本系统由单片机发送控制字和检测监视线路状态，按照15类25个实验的需要，对交换矩阵及本实验系统中相应模块进行控制和操作。时钟信号及人工话务模块提供程控交换原理实训部分的工作时钟及人工话务台
8、的音频信号的输入和输出。本系统中所需要的几组工作时钟信号，分别由晶振或晶体直接提供或经分频后提供。本模块还可提供数字的总线，收、发时隙，音频输入、输出的测试和人工话务台的耳机插孔及话筒。通信模块完成程控交换原理实训部分与PC机串口之间的通信。在通信单元中，通过自定义的通信协议，将实验过程中产生的数据可靠的发送到后台，同时也要将后台的指令正确的送给程控交换原理实训部分的交换控制单元。；局间通话模块完成A与B两个程控交换原理实训部分（模拟交换局）之间的通信功能。本实验系统中，为了模拟交换局间的通信，通过实现A、B两个程控交换原理实训部分之间的通话，来模拟两个不同局号的用户之间的通信。而局间信令中国
9、采用的有“中国1号”和“7号信令”两种，由于太复杂，在本程控交换原理实训部分中暂由自定义的简单信令完成。外线模块完成本小交换机内线与外线之间的通信，并具有回音抑制的功能。本实验中设置了外线模块，在打外线时加拨一个出局号，听到拨号音后再拨外线号码；如外线打内线则采用先接入11号话机，遇忙后转入下一部话机的方式，且设置了回音抑制电路。（若有语音提示，则可拨分机号。该版本程控交换原理实训部分无语音功能）。信号音检测模块完成对外线信令信号的检测。在与外线通信时必须检测外线的信号音，以使程控交换原理实训部分的交换控制单元了解外线的状态（如外线“忙”或“闲”）。DTMF解码模块对双音多频信号进行收号和解码
10、的工作，并将解码的结果分别用7段数码管显示十进制数，L11、L12、L13、L14四个发光管显示BCD码，PC或LCD屏显示三种显示方式；直流输出模块，提供可调整大小的直流输出。本实验中提供可调电位器，通过调整电阻值的大小来调整直流电压的输出，供PCM编码。直流编码的效果可最直观的反映PCM编码的结果: 在本系统中选用LCD显示屏显示实验数据和状态或通过通信模块发到PC机显示。A/D采样模块，通过实时的采样，将实验的结果和中间过程中数据的波形送到后台显示；在本实验系统中，对信道上的音频信号进行实时的采样，将采样后转化成数字信号的信息送到后台显示，这样可以动态的反映实验的过程，加深实验者的理解。
11、显示模块：由640x320的LCD显示屏构成，完成无PC版时实验介绍、实验状态和实验数据的显示功能； 键盘模块完成无PC版时屏幕菜单、实验状态的选择和控制。在本实验系统中共设置了21个按键。2）、交换程控交换原理实训部分工作过程：在本实验系统中，当系统交换控制单元检测到用户摘机后，信号音产生单元在中央处理单元的控制下产生并发送拨号音。用户听到拨号音后进行拨号，交换机的中央处理器控制收号并对被叫号码进行分析，再控制信号音产生单元向主叫送回铃音、向被叫送振铃音。被叫听到振铃并摘机后，双方通过交换矩阵通话。一方挂机后，交换机检测到挂机信息后，控制信号音产生单元向另一方送催挂音。由此完成了一个程控交换
12、原理实训部分局内用户之间的通话。此外，当用户与外线通信时，需经交换矩阵与外线交互；当局间用户通话时，需经交换网络、局间通话模块与对方话局通信。整个系统工作时钟由时钟信号单元控制。用户与系统的交互通过显示模块和键盘模块完成。显示模块与交换控制模块通过串行通讯单元进行交互，键盘模块则直接输入命令给中央处理器。要全面具体实现上述过程，则要有软件支持，该软件程序流程图见实验一的图13。三、 程控交换原理实训部分所提供的主要实训内容程控交换原理实训部分可开设13项共23个实验项目：实验项目一、程控交换原理实验系统及控制单元实验1、 程控交换原理实训部分模块功能程控交换原理实训部分由话机（4）、用户电路（
13、4块）、交换网络、控制/检测单元、中央处理器单元、信令单元、时钟信号单元、通信单元、中继接口、显示模块和键盘模块（PC版中显示和键盘由PC机完成）构成。A、 用户电路完成BORSCHT七大功能。B（馈电）、O（过压保护）、 ORSCHT包括用户线接口电路、混合电路、滤波器和编译码器构成。2、 程控交换原理实训部分模块原理介绍3、 程控交换原理实训部分使用说明4、 正常呼叫过程与不正常呼叫自动处理的观察记录实验实验项目二、 用户线接口电路及二/四线变换器实验1、 用户接口电路功能介绍2、 二/四线转换原理介绍3、 二/四线转换测量介绍4、 二/四线变换与波形观测实验实验项目三、 用户取/挂机信号
14、检测实验1、 取/挂机电路功能介绍2、 取/挂机电路原理介绍3、 取/挂机实验实验项目四、 信号音及铃流实验 1、450HZ信号音分类介绍（忙音、拨号音、催挂音、空闲音、回铃音、通知音） 2、信号音作用介绍3、信号音的测量实验4、用户信令实验实验项目五、 双音多频DTMF/脉冲收发实验1、 脉冲发号/收号原理介绍2、 脉冲信号发号/收号实验3、 DTMF信号原理介绍4、 DTMF信号的发送、接受、编/解码实验实验项目六、 程控交换PCM编/解码实验1、 PCM编/解码原理介绍2、 PCM编/解码芯片功能介绍3、 直流信号的PCM编/解码实验4、 语音信号的PCM编/解码实验实验项目七、 PCM
15、/ADPCM编/解码性能比较实验1、 ADPCM原理介绍2、 ADPCM编/解码实验3、 PCM与ADPCM编/解码性能比较实验项目八、 交换矩阵实验1、 空分/时分交换原理介绍2、 交换芯片功能介绍3、 交换矩阵切换实验4、 通话实验实验项目九、 局间中继接口通信实验1、 局间中继信令介绍2、 局间信令实验介绍3、 出/入局呼叫控制实验4、 中继接口模拟局域网通信系统实验（菊花链、多机通讯）实验项目十、 人工话务台实验1、 人工转接原理介绍2、 人工话务转接实验实验项目十一、综合试验一通话实验1、 程控交换通话原理介绍2、 程控交换通话实验实验项目十二、综合试验二交换机维护实验1、 程控交换
16、机配号实验2、 程控交换机改局号实验3、 程控交换机升位实验实验项目十三、综合试验三交换机计费实验1、 程控交换机计费原理介绍2、 取主叫号码实验3、 取被叫号码实验4、 通话时间计时5、 费率修改实验6、 计费/形成话单实验第二章 程控交换原理实验实验一 程控交换原理及实训部分简介一、 实验目的1、了解程控交换原理实训部分的电路组成及主要部件的作用。2、体会程控交换原理实验系统进行电话通信时的过程。二、 实验仪器1、 程控交换原理实训部分 A或B2、 万用表 一台3、 电话单机 两台三、 实验原理1、 程控交换原理介绍交换技术经历了人工交换、电路交换、X.25的分组交换、帧中继、信元中继、I
17、P交换的发展历程。任何交换系统在呼叫处理方面均有五项基本要求： 能随时发现呼叫的到来； 能接收并保存主叫发送的被叫号码； 能检测被叫的忙闲以及是否存在空闲通路； 能向空闲被叫用户振铃，在被叫应答时与主叫建立通话电路 能随时发现任何一方用户的挂机；人工交换系统中，该五项功能由话务员完成，而在程控交换系统中，则由微控制器来控制接续。交换系统的基本功能：连接、信令与终端接口、控制。其基本关系如图1-1所示：连接功能就是提供一条通路，空分的连接由半电子的金属接点和全电子的电子接点构成，时分连接由时分复用方式完成。时分复用方式有脉幅调制（PAM）、增量调制（M）和脉冲编码调制（PCM）3种方式。目前采用
18、PCM方式的数字交换网络得到广泛的应用。交换网络除了提供用户间的连接通路外，还应提供必要的传送信号的通路，如信号音的发送、控制接续的信号的接收等。信令与终端接口功能包括监视（呼出监视、应答与接收监视）、号码（脉冲接收、双音多频信号接收）、信号音（拨号音、铃流、回铃音、忙音等）。数字程控的终端接口除了信令配合的功能外，还有编译码或码型转换等功能控制功能分低层控制（对连接和信令的控制，处理器发指令由硬件完成）和高层控制（呼叫控制，如号码分析、选空闲通路等）。2、 程控交换实现技术介绍程控交换机的实现在硬件上可分成用户接口模块、PCM的编解码模块、交换网络模块（空分交换模块或时分交换模块）、中央控制
19、模块、通信模块。软件上分操作系统和应用程序，应用程序可分成呼叫处理、维护处理、管理三部分。空分交换模块由交叉点矩阵和控制存储器构成，中央处理器通过控制存储器的地址变化来打通不同的电子开关。时分交换模块的实现可以用顺序写入、控制读出的方式，也可采用控制写入、顺序读出的方式来实现时隙的交换。也可采用TST或STS的时分交换网络。 图13 程序工作流程示意图3、程控交换原理实训部分使用说明接通电源，可见红色电源指示灯亮。设备初始化完成后， CPU工作指示灯间歇闪动，5V、5V、48V开关电源指示灯亮，25Hz信号闪动，L11L14灯亮四路话机处于待机状态。若后台采用PC做显示，则可见通信连接等待、连
20、接正常的显示,而串行通信指示灯连接时闪动,正常连接时常亮。正常后LCD或PC显示器上均可见“欢迎使用捷辉公司实验设备”的字幕（见图1-4 程控交换原理实训部分初始界面），点击“进入”后可见实验菜单界面如图1-5 所示。图1-4 程控交换原理实训部分初始界面图1-5 程控交换原理实训部分实验项目主菜单菜单显示的是实验项目，共16项实验,点击进入后显示的是相应的原理及实验。本实验界面见图1-6 程控交换原理及实训部分简介，其四部分均可选择进入，可见电子档的介绍，与本实验指导书内容一致。可参见图1-7。图1-6 程控交换原理及控制单元实验菜单界面图1-7 程控交换原理实训部分模块功能介绍用户1、2、
21、3、4的话机号分别为“11”、“12”、“21”、“22”。打外线先拨“9”, 再拨外线话机号。局间通信，先拨中继码“0”和对方局号（“00”-“99”），再拨对方话机号。话机号和局号由初装系统时配置。需要人工话务员服务时，拨人工话务台号码“66”。四、 实验内容与步骤1、 实验准备：在实验动手前先阅读实验指导书或本实验的电子档介绍。再连接电话单机，检查程控交换原理实训部分与PC机的串口连线。仔细察看附图1或附图2，查找并熟悉程控交换原理实训部分各模块的位置、各测试点的位置、可操作件的位置及操作方法。2、打开电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，5V、5V、48V开关电源灯
22、亮，25Hz信号灯闪亮，L11L14灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动PC机，观察图1-4界面左下角的串口检测是否成功，若失败则检查串口的硬件是否连接正常，连接成功后再选择进入实验界面。3、将万用表拨至直流电压档，测量48V、5V、5V电源测试点，看电压是否正常。（48V允许误差10，其它为5）4、正常呼叫全过程的观察和记录。（现以用户1为主叫，用户2为被叫进行实验为例）1） 主叫摘机，“摘机”指示灯亮，PC界面显示主叫电话号码“11”，主叫听到拨号音。2） 主叫拨首位被叫号码“1”，主叫拨号音停，主叫继续拨完被叫号码“2”。被叫振铃同时“振铃”指示灯亮，主叫听到回铃音。3
23、） 被叫摘机，被叫振铃停，双方通话，“通话”指示灯亮。4） 挂机，任意一方先挂机（如主叫先挂机），另一方（被叫）听到催挂音。“待机”指示灯亮。5、 不正常呼叫的自动处理1） 主叫摘机后在规定的时间内不拨号，主叫听到忙音。2）拨完第一位号码后在规定的时间内没有拨第二位号码时，主叫听到忙音。3）号码拨错时（如主叫拨“23”），主叫听到忙音。4）被叫振铃后在规定的时间内不摘机，被叫振铃停，主叫听到忙音。五、 注意事项本程控交换原理实训部分设计时已考虑到学生实验时会有误操作的可能，每个实验退出后均会自动复原设置。若实验过程中还因误操作出现异常现象时，请按一下“复位”键，系统重新启动后，均复原为默认设置
24、状态。六、 实验报告要求 1、画出实验系统电路的方框图，并做简要叙述。 2、对正常呼叫全过程进行记录。实验二 用户线接口电路及二/四线变换实验一、 实验目的1、 全面了解用户线接口电路的功能（BORSCHT）及其实现方法。2、 通过对PBL38710电路的学习与实验，进一步加深对BORSCHT 功能的理解。3、 掌握二/四线变换电路的工作原理。二、 实验仪器 1、 程控交换原理实训部分 A或B 2、 电话单机 两台 3、 20MHz示波器 一台 4、 万用表 一台 三、实验原理1、 用户接口电路（1）用户接口电路的功能介绍B（Battery feeling 馈电）：向用户话机送直流电流。通常要
25、求馈电电压为48V，环路电流不小于18mA。O（Overvoltage protection过压保护）：防止过压过流冲击和损坏电路、设备。R(Ringing control振铃控制)：向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/70V正弦波。S（Supervision监视）：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。C（Codec编译码）：在数字交换中，完成模拟语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，统称为编译码器（CODEC）。H（Hyhird混合电路）：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
26、、接收数字四线单向信号之间的连接。过去这种功能有混合线圈实现，现在改为集成电路实现，因此称为“混合电路”T（Test测试）：对用户电路进行测试。用户线接口功能见图21图21 模拟用户线接口功能框图（2）用户线接口电路（SLIC）介绍在本实验系统中，SLIC选用的是爱立信公司的PBL38710，它不仅能支持多种振铃信号，而且电路中省去了振铃继电器等许多传统器件，从而大大节省了PCB布线空间，降低设计成本，而且控制使用也更加方便。1) PBL38710的主要特性有： a) 省去了振铃继电器和传统的铃流发生器；b) 支持正弦波、梯形波和方波振铃；c) 支持高电压振铃信号d) 片内自动馈电切换；e)
27、可编程馈电特性；f) 供电可低至21V，利于低功率线路设计；g) 低挂机功耗，50mV 24V；h) 环流、振铃和地键检测功能；i) 可编程环流、振铃检测器门限；j) 与各类编程器、滤波器的混合功能；k) 可编程线路终端阻抗；l) 挂机传输。2) PBL38710引脚说明PBL38710为28脚PLCC封装，其引脚排列如图22所示。图22 PBL38710的管脚排列图引脚说明如下：脚1（BGND）：电源地，应与AGND相连。脚2（VBAT2）：低电源供电端，58V24V。脚3（VBAT）：高电源供电端，80VVBAT2。脚4（VCC）：5V电源。脚5（HB）：待机状态时的高低电源馈电切换控制，
28、采用高电池馈电时可提供高的开环电压。脚6、脚25、脚28（NC）：空脚，必须悬空。脚7（VR）：振铃信号输入端，低电压振铃信号由此输入。脚8（RSG）：内部编程电阻RSG由此端接到VEE。脚9（E1）：使能输入端，控制是否将需要的检测器结果由DET输出。脚10、脚17、脚24（VBAT）：在芯片内部与3脚相连。脚11（DET）：内部检测公共输出端，DET为低电平时表示选择的检测器被触发，DET为内部带有上拉电阻的集电极开路输出。脚12（C2）、脚13（C1）：控制输入端，用于选择SLIC的工作状态。脚14（RDC）：该脚与RSN之间接有两只串联电阻，用来编程恒流馈电，两只电阻的公共节点需用电容
29、对地去耦。脚15（AGND）：模拟地，应与BGND相连。脚16（RSN）：音频输入端，恒流馈电、二线阻抗及接收增益的编程网络均连接到此端。脚18（VEE）：5V电源。脚19（VTX）：音频输出端。TIPX和RINDX间的交流平衡信号，经内部转换，变为对地参考的非平衡信号由VTX输出。VTX和RSN之间接有二线阻抗编程网络。脚20（HPT）：交流/直流隔离电容CHP的一端，CHP的另一端接到脚HPR。脚22（RD）：摘机检测编程电阻RD由此脚连接到VEE。脚23（RDR）:振铃检测编程电阻RDR由此脚连接到VEE。脚26（TIPX）、脚27（RINGX）：TIPX和RINGX经过过压保护电路连接
30、到二线接口的TIP和RING端。3) 用户线接口电路功能4) PBL38710内部电路框图如图23所示 图23 PBL38710内部电路方框图a) 向用户话机供电，PBL38710可对用户话机提供恒流馈电，馈电电流为VBAT以及VDD供用。恒定的电流为25mA。当环路电阻为2K时，馈电电流为18mA。供电电源采用48V；在静态情况下（不振铃、不呼叫），48V电源接点至话机；用户挂机时，话机叉簧下压馈电回路断开，回路无电路电流流过；用户摘机后，电话叉簧上升，接通馈电回路（在振铃时接通振铃支路）回路；b) PBL38710内部具有过压保护的功能，可以抵抗TIPRING端口间的瞬间高压，如结合外部的
31、热敏与压敏电阻保护电路，则可保护250V左右的高压；c) 振铃电路可由外部进行控制；d) 监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号。用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，向CPU中央集中控制系统表示用户“闲”；用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，向CPU中央集中控制系统表示“忙”。若用户采用脉冲拨号方式时，该用户状态输出端应该能送出拨号数字的脉冲；e) 在TIPRING端口间传输的信号为对地平衡的双向语音信号，在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡语音信号。PBL38710可进行TIPRING端口与四线VR端和VX端间语音信号的双向传输和2/4线混合转换；f) PBL38710
32、可以提供用户线短路保护：TIP线与RING线间、TIP线与地间、RING线与地间的长时间的短路对器件都不会损坏；g) PBL38710提供的双向语音信号的传输衰耗均为1dB。该传输衰耗可以通过PBL38710用户电路的内部调整，也可通过外部电路调整；h) PBL38710的四线端口可供语音信号编译码器或交换矩阵使用。(3) 用户接口电路的原理图 本实验系统共有四个用户线接口电路，电路的组成与工作过程均一样，在此仅对第1路用户接口进行分析。 图2-4 是用户1 用户线接口电路的原理图。 图 2-5 用户接口电路原理图（第一个用户接口）(4) 工作过程反映用户状态的信号一般都是直流信号，当用户摘机
33、时，用户环路闭合，用户线上有直流电流通过。主叫摘机表示呼叫信号，被叫摘机，则表示应答信号；当用户挂机时，用户环路断开，用户线上的直流电路也断开，因此交换机可以通过用户线上直流信号的有无来区分用户状态。当检测到该路摘机时，中央处理器命令信令发生器送出450Hz的拨号音。当用户听到450Hz拨号音信号时，用户开始拨电话号码，双音多频或脉冲号码检测电路检测到号码时通知中央处理器进行处理，中央处理器命令450Hz信令发生器停止送拨号音，用户继续拨完号码，CPU检测主叫所要被叫用户的号码后，立即向被叫用户送振铃音信号，提醒被叫用户接听电话，同时向主叫用户送回铃音信号，以表示线路能够接通，当被叫用户摘机时
34、，CPU接通双方线路，通信过程建立。一旦接通链路，CPU即开始计时，当任意一方先挂机，CPU检测到后，立即向另一方送催挂音，以示催促挂机，至此，主被叫用户一次通信过程结束。通过上述分析可得各测量点的波形。 四线发：通话时发送话音波形；拨号时有瞬间DTMF波形；不通信时则此点无波形。 四线收：通话时接受话音波形；主叫摘机后有450Hz拨号音信号；不通信时则此点无波形。 模拟发：模拟信号输出端。 模拟收：模拟信号输入端。 由于4个用户线接口电路的测量点相同，故另三个用户线接口电路的测量点的波形均相同2、 二/四线转换原理介绍用户线上传输的是模拟信号，一般都是采用二线双向传输。而话音信号要分清来话和
35、去话，分别传输到话筒和耳机，则需要四线传输。则必须要有二/四线转换接口。图24为转换电路的功能框图，该电路完成二线/四线之间信号转换。在本实验系统中由PBL38710内部电路完成了该变换。图24 二/四线变换功能框图 对二/四线转换电路的要求是： 将二线电路变换成四线电路； 信号由四线收端到四线发端要有尽可能大的衰减； 信号由二线端到四线发端和由四线收端到二线端的衰减应尽可能小； 应保持各传输端的阻抗（音频为600阻抗）匹配，以防止信号的反射(回波)。四、 实验内容与步骤1、实验准备：连接电话单机；检查程控交换原理实训部分与PC机的串口连线。 2、打开电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作
36、指示灯间歇闪动，5V、5V、48V开关电源灯亮，25Hz信号灯闪亮，L11L14灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动PC机，选择进入实验界面。图2-5 用户线接口电路及二/四线转换实验界面 3、用户电话单机的直流供电（）的观测。（现以用户1为例）1）用户1的电话处于挂机状态，用万用表的直流档测量二线A、二线B之间的电压。2)用户的电话处于摘机状态，用万用表的直流档测量二线A、二线B之间的电压。4、 二/四线变换实验的观测。1)用正常的呼叫方式，使用户1、用户3处于通话状态。 2)当用户1对着电话讲话时（或按电话上的任意键），用示波器观察测试点“四线发”和“模拟发”上的波形，为
37、语音信号（或双音多频信号），不讲话时无信号。 3)当用户1听到用户3讲话时（或用户3按电话上任意键），用示波器观察测试点“四线收”和“模拟收”上的波形，为语音信号（或双音多频信号），对方不讲话时无信号。 4)用示波器观察二线A和二线B。不管是用户1还是用户3讲话（或按电话上的任意键）此测试点都有语音波形（或双音多频信号）。 图 25语音参考波形 五、实验报告1、画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。 2、画出各个测量点在各个情况下的波形图。实验三 用户取/挂机信号检测实验一、 实验目的1、 了解用户摘机/挂机的电路原理。2、 掌握摘/挂机识别的工作过程。二、 实验仪器1、 程控交换原理实
38、训部分 A或B2、 电话单机 两台三、 实验原理1、 取/挂机电路功能介绍用户线路信号反映用户的挂机/摘机情况。通常采用直流环路信号。用户挂机时，用户线为“断”状态；摘机时则为“通”状态。取/挂机电路在本实验系统中，由PBL38710反应用户线的状态变化。用户取/挂机识别电路如图31所示。用户状态检测输出端（）接8255，以告知CPU用户当前状态。当用户挂机时，输出低电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“闲”；用户摘机时，输出高电平，同时“摘机”亮，以向CPU中央集中控制系统表示“忙”。 图31 用户取挂机识别电路通过上述分析可得测量点“摘机”的波形：挂机，低电平；摘机，高电平。2、取/挂
39、机电路原理介绍呼叫识别原理如下：1）用户状态一般是以“0”表示摘机；“1”表示挂机。2）在内存中划出一个区域，称为用户存储器（简写为LM），用来记录每个用户的忙闲状态，每个用户占用一位。用户存储器在执行扫描时存储着用户状态的前次扫描结果。3）本次扫描结果在执行用户线监视扫描程序时，从扫描器（SCNM）中读出，或从扫描矩阵扫入。4）识别主机摘机的逻辑运算式为 1若运算结果为“1”，表明该用户是呼出，其识别主叫摘机的原理如图3-1所示。如图可知，前一次扫描为“1”，本次扫描变为“0”，就是用户摘机。摘机用户线状态 挂机 本次扫描SCN 1 1 1 0 * * * 前次扫描SCN 1 1 1 1 0
40、* 0* 0* 0 0 0 0 0 0* ：在空分机可为1，数字交换机一般为0。* ：在识别到摘机，LM就改为0，直到挂机才改为1四、 实验内容与步骤1、 实验准备：连接电话单机；检查程控交换原理实训部分与PC机的串口连线。2、 打开电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，5V、5V、48V开关电源灯亮，25Hz信号灯闪亮，L11L14灯亮，串行通信指示灯亮，四路话机处于待机状态。之后启动PC机，选择进入实验界面。图3-2 用户取/挂机信号检测实验菜单3、取挂机实验。1) 用户电话摘机，“摘机”指示灯亮，在PC界面上可观察到用户线状态处于高电平。图3-3 用户取机信号检测界面
41、2) 用户电话挂机，“待机”指示灯亮，在PC界面上可观察到用户线状态处于低电平。 图3-4 用户待机或挂机信号检测界面五、实验报告1、画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。 2、画出测量点在取/挂机情况下的波形图。实验四 模拟用户信令实验一、 实验目的1、 了解电话通信中常用的几种信号音的电路组成与产生方法。2、 掌握模拟用户信令的作用3、 掌握各种信号音的波形及使用。二、 实验仪器1、 程控交换原理实训部分 A或B2、 电话单机 两台三、 实验原理1、 信号音分类介绍根据国际GB338082电话自动交换网铃流和信号音的要求，信号音采用45025Hz或95025Hz正弦波，谐波失真不大于
42、10%，各种信号音断、续时间偏差分别不得超过10%。常用的信号音如下： 拨号音：450Hz连续的正弦波。 忙音： 450Hz的正弦波，每导通0.35秒后间断0.35秒。拥塞音：450Hz的正弦波，每导通0.7秒后间断0.7秒。空号音：450Hz的正弦波，每先导通0.1秒后间断0.1秒，连续3次后，再导通0.4秒后间断0.4回铃音： 450Hz的正弦波，每导通1秒后间断4秒。长途通知音： 450Hz的正弦波，每先导通0.2s后间断0.2s，接着再导通0.2s后间断0.6s。催挂音：950Hz的正弦波，20s连续且五级响度逐级上升。2、 信号音作用介绍拨号音：催请话机用户输入被叫话机的号码。忙音：
43、 通知主叫用户通信网络或被叫话机目前正忙。拥塞音：表示机线拥塞。空号音：表示所拨叫号码为空号.回铃音：表示被叫用户处在振铃状态。长途通知音：用于长途呼叫时，被叫用户忙时自动插入通知音。催挂音：用于催用请用户挂机。 在呼叫建立过程中，交换机应向主叫用户发送各种信号音，以使用户能了解建链情况和下一步应采取的操作。下面是本实验系统的传送信号流程，见图41所示。 图41 本实验系统传送信号流程图 3、 信号音及铃流产生电路（1）信号音产生电路本实验系统的信号音由信号发生器89C2051产生。由控制端（SIG3、SIG2、SIG1）决定某个时刻要发送的信号音类型，再将数字信号转换为450Hz（或950Hz）的正弦波，即得所要的信号音。信号音产生电路见图42所示。 图42 信号音及铃流信号产生电路 （2）铃流信号及产生电路 铃流信号的作用是交换机向被叫用户发出，作为呼入信号，一般采用低频电流，频率有16.6Hz、25Hz、33.3Hz等几种。 本实验系统中振铃音采用的是25Hz的1秒通、4秒断的断续信号。铃流信号产生电路见图4-2所示。四、 实验内容与步骤1、实验准备：连接电话单机；检查程控交换原理实训部分与PC机的串口连线。3、 打开电源，电源指示灯亮，正常状态下，CPU工作指示灯间歇闪动，5V、5V、48V开关电源灯亮，25Hz信号灯闪亮，L