程控交换实验指导书2013.doc

程控交换实验指导书

物理与电子信息学院

2013年3月20日

26

目 录
实验一 系统控制模块实验 3
实验二 程控交换PCM编译码实验 6
实验三 DTMF译码实验 9
实验四 主叫识别(CID)实验 13
实验五 信号音产生实验 17
实验六 PC话务监视实验 21
实验一 系统控制模块实验
一、实验目的
1．了解交换控制单元（DSP）主要功能。
2．了解网络交换单元（FPGA）主要功能。
3．熟悉交换控制单元（DSP）与输入、输出电路的工作关系。
4．熟悉网络交换单元（FPGA）与输入、输出电路的工作关系。
二、实验设备
　　RC－CK－II型实验箱一台
三、电路功能
交换控制单元（DSP）U2完成对交换双方的控制、各种信号音的产生、数字信号的处理等功能，数据和命令通过网络交换单元与各硬件进行交换。
网络交换单元（FPGA）U5完成信号的采集、话路交换、PC通信接口、液晶显示控制、与各硬件接口通信。
1． 电话状态的识别
话机摘挂机状态的电平由MY88622芯片产生，输入FPGA，再由DSP从FPGA中读取该状态进行相关任务的处理。
2． 信号音的发生
话机所接收到的拨号音、忙音、催挂音等信号音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。信号音是450Hz或950Hz的正弦信号，根据断续的不同型式表示下列不同的含义：
拨号音：为450Hz的连续信号。
忙音：为450Hz的断续信号。0.7S断续，即0.35S续、0.35S断。
回铃音：为450Hz的断续信号。5S断续，即1S续、4S断。
空号音：为450Hz的断续信号。0.2S断续，即0.1S续、0.1S断。
催挂音：为950Hz的连续音频信号。
3． 号码识别
用户话机号码的识别即DTMF译码由DSP用软件来完成。用户输入的DTMF信号经过TLC549（8位串行A/D）模数转换后通过FPGA送给DSP芯片来处理。
4． 话路交换
用户间的话音通过TP3057进行PCM编码送给FPGA,由FPGA进行PCM数据的交换，而交换方式和交换线路的命令由DSP送给FPGA。
5． 液晶控制
液晶控制由FPGA来完成，DSP产生显示的数据，具体操作细节和流程参看二次开发手相关册。
6． PC通信接口
PC机串口是异步串口，DSP是同步串口需要做转换，本系统中用FPGA来模拟异步串口通信时序。上位机软件发送的数据通过FPGA送给DSP进行处理，下位机的数据由DSP产生经由FPGA送给串口。
7． 键盘输入
薄膜开关输入电路的扫描输入信号有6个：返回、确认、上 、下、左、右。键盘的扫描由FPGA来完成。
四、实验内容
1．根据课本熟悉程控交换的流程和对应的模块。
2．了解系统的程序规划
五、结果
程控交换实验系统采用模块化结构设计，主板实物结构图如下所示：

图1 主板实物结构图

6 CPLD可编程器件
5 C P U 中 央 处 理 器
10液晶显示
12中继通信接口
11工作电源
10键盘输入电路
12计 算 机 通 信 接 口
13交换工作状态指示电路
PC
12出局
9话路交换控制器二次开发
7
交换网络系统
2 PCM
CODEC
4 PCM
CODEC

1 PCM
CODEC

3 PCM
CODEC

2 用户线
接口电路
4 用户线
接口电路
1 用户线
接口电路
3 用户线
接口电路

甲（一）
甲（二）
乙（二）
乙（一）
8 记发器
9 话路交换控制器
14 双音多频接收

6 CPLD可编程器件
5 C P U 中 央 处 理 器
10液晶显示
12中继通信接口
11工作电源
10键盘输入电路
12计 算 机 通 信 接 口
13交换工作状态指示电路
PC
12出局
9话路交换控制器二次开发
7
交换网络系统
2 PCM
CODEC
4 PCM
CODEC

1 PCM
CODEC

3 PCM
CODEC

2 用户线
接口电路
4 用户线
接口电路
1 用户线
接口电路
3 用户线
接口电路

甲（一）
甲（二）
乙（二）
乙（一）
8 记发器
9 话路交换控制器
14 双音多频接收

图2 程控交换实验系统结构图。
1.模块1～4：
模块1～4分别是电话机甲（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；
(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
被叫用户电话号码，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、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，送往电话机。
(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收到电话号码后，便发出使能信号（12EN或34EN）向CPU申请中断，同时收电话号码数据（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，用来接收电话号码数据（DTMFD1～4）送给CPU（U101）和EPM7128进行处理。

实验二 程控交换PCM编译码实验
一、实验目的
1． 掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用。
2． 熟悉单片PCM编译码集成电路TP3057的电路组成和使用方法。
3． 观测PCM相关各测量点的工作波形。
二、实验设备
　　20M通用示波器一台，万用表一块，RC－CK－II型实验箱一台
三、电路组成和原理

图3 数字通信示意框图
量化是将样值幅度取值连续的模拟信号变成样值幅度取值离散的数字信号。即是将信号的幅度取值限制在有限个离散值上。只要信号的幅值落在某一个量化级内的中间值或起始值来代表信号的量化值。
信号的量化方法通常有两种：（1）均匀量化 （1）非均匀量化。
非均匀量化的量化间隔是不相等的，大信号区的量化间隔大，小信号区的量化间隔小，即量化间隔△V是不固定的。
如何实现非均匀量化？一种办法是：在对信号进行编码之前，先对小信号进行高增益的放大，对大信号则使增益很，甚至没有增益，然后再进行均匀量化及编码。完成这一任务的部件称压缩器，它的输入输出特性称为压缩特性。接收端恰要与此相反，对解码后的信号经过扩张器，使信号还原成原值。
目前在国际上广泛采用的只有两种：A律和u律。
A律压扩特性是根据非均匀量化的概念推导出来的，它是一个种对数压扩特性，分为两段。其输出y与输入x的关系为：
y=A/(1+lnA)x (0≤x≤(1/A)
y=(1+lnA·x)/(1+lnA) (1/A<x≤1)
u律压扩特性是根据三极管的特性而演变的，它也是一种对数压扩特性。其输出y和输入x的关系式为：
y=ln(1+u|x|)/ln(1+u) (0≤x≤1)
A律和u律的性能基本相似，各有优缺点。u律最早是由美国提出，在北美和日本被采用。A律后来由欧洲提出，在欧洲和中国被采用。它们是CCITT建议共存的两个标准，但在国际通路均采用A律。
四路数字电话编译码电路的原理图都是一样的，因此只对其中一路进行说明。图4就是一路的PCM编译码电原理框图。
SLIC电路
PCM编译码
数字程控交换网络

图4 PCM编译码电原理框图
PCM编译码电路本系统使用TP3057来完成。
FSX
BCLKX
DX
8KHz帧同步信号输入
2.048MHz时钟输入
PCM数字信号输出
DR
PCM数字信号输入

图5 PCM编译码数字信号波形图
四、实验内容
1．熟悉A率编解码的原理。
2．了解PCM信号的实现方法。
3．观测PCM信号，加深对PCM信号的理解。
五、实验步骤
测量TF11、TF15、TF16、TF17、FSAT、FSAR及BS的各点波形。
1．将两部电话机与实验箱用户一、用户三接口连接，系统上电。
2．将用户一与用户三按正常呼叫接通，建立正常通话后，通过话机输入语音信号或双音多频信号。在各收发测量点进行观察测量。
3．各测量点波形说明如下：
TF17：用户一PCM数字信号输出
TF11：用户一PCM 模拟话音信号输入
TF15：用户一PCM模拟话音信号输出
TF16：用户一PCM 数字信号输入
FSAT：用户一输出帧同步信号
FSAR：用户一输入帧同步信号
BS：2.048M时钟信号，四用户共用
4．用双通道观察输入帧同步信号与时钟信号，观察输入帧同步信号与输出帧同步信号。
六、实验注意事项
PCM编译码电路中，在没有建立通话时，PCM编译码电路是没有有输出的，此时只能测量到输出帧同步时钟和2.048M时钟。
七、 结果
FSX
BCLKX
DX
8KHz帧同步信号输入
2.048MHz时钟输入
PCM数字信号输出
DR
PCM数字信号输入

实验三 DTMF译码实验
一、实验目的
1．了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法。
2．熟悉该电路的组成及工作过程。
3．观测电话机发送的DTMF信号波形。
4．观测DTMF信号的接收工作波形。
二、实验设备
　　20M通用示波器一台，RC－CK－II型实验箱一台，话机两部
三、实验电路工作过程
按键话机所发出的选择信号是采用编码方式传送，用一组按键代替拨号盘，每个话机共有8个频率，分成高频组和低频组。其对应关系如下图：

图6 按键号码与频率的关系
按键号码是两个四中取一的双频编码方式，即每个按键按下时，发出两个频率，一个是高频组中的四中取一，另一个则是低频组中的四中取一。
DTMF译码有硬件译码和软件译码两种。
硬件译码过程如下：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信号音对的4比特二进制码（D1～D4）。
软件译码过程如上：A/D采样输入信号，对输入信号进行数字信号处理，主要算法包括： 双音频率信息获取算法：Goertzel算法

A/D转换电路
FPGA缓存

DSP软件DTMF译码

图7 DTMF译码电路框图
A/D转换芯片采用的是TI的TLC549芯片， TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过I/O CLOCK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17μs，TLC548允许的最高转换速率为45 500次/s，TLC549为40 000次/s。总失调误差最大为±0.5LSB，典型功耗值为6mW。采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，VREF-接地，VREF+－VREF-≧1V，可用于较小信号的采样。

图8 TLC549原理框图
TLC549均有片内系统时钟，该时钟与I/O CLOCK是独立工作的，无须特殊的速度或相位匹配。其工作时序如图9所示。

图9 TLC549时序图
当CS为高时，数据输出(DATA OUT)端处于高阻状态，此时I/O CLOCK不起作用。这种CS控制作用允许在同时使用多片TLC549时，共享I/O CLOCK，以减少多路(片)A/D并用时的I/O控制端口。一组通常的控制时序为：
(1)将CS置低。内部电路在测得CS下降沿后，再等待两个内部时钟上升沿和一个下降沿后，然后确认这一变化，最后自动将前一次转换结果的最高位(D7)位输出到DATA OUT端上。
(2) 前四个I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5个位(D6、D5、D4、D3)，片上采样保持电路在第4个I/O CLOCK下降沿开始采样模拟输入。
(3)接下来的3个I/O CLOCK周期的下降沿移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位，
(4)最后，片上采样保持电路在第8个I/O CLOCK周期的下降沿将移出第6、7、8(D2、D1、D0)个转换位。保持功能将持续4个内部时钟周期，然后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换。第8个I/O CLOCK后，CS必须为高，或I/O CLOCK保持低电平，这种状态需要维持36个内部系统时钟周期以等待保持和转换工作的完成。如果CS为低时I/O CLOCK上出现一个有效干扰脉冲，则微处理器/控制器将与器件的I/O时序失去同步；若CS为高时出现一次有效低电平，则将使引脚重新初始化，从而脱离原转换过程。
在36个内部系统时钟周期结束之前，实施步骤(1)－(4)，可重新启动一次新的A/D转换，与此同时，正在进行的转换终止，此时的输出是前一次的转换结果而不是正在进行的转换结果。
若要在特定的时刻采样仿真信号，应使第8个I/O CLOCK时钟的下降沿与该时刻对应，因为芯片虽在第4个I/O CLOCK时钟下降沿开始采样，却在第8个I/O CLOCK的下降沿开始保存。
四、实验内容
1．熟悉DTMF信号的特性。
2．了解DTMF信号软件译码的算法和流程。
3．体会DSP实现DTMF信号的软件译码。
五、实验步骤
1．将两部电话接到用户一和用户三模块接口，系统上电。
2．示波器观测TF11观测点，将用户一摘机，听到到拨号音后开始拨打号码，即按电话单机上的任意键，观察整个过程波形的变化进行分析。
3．将用户一摘机，听到拨号音后拨打号码，若听到拨号音消失，即译码成功。
4．用户一挂机，用实验箱上的左右键选择到交换界面，按下确认键，看到液晶第一行反显，再按下选择译码检测，按确认键，此时进入译码检测的观测状态。
5．用户一摘机，可以观察到液晶进入译码检测画面，用电话拨号，观测液晶显示的波形和示波器显示的是否一致，拨打几个号码，体会DTMF波形和译码的结果。
6．用户一挂机。按取消键，再按左键恢复正常状态。
7．打开铃流开关，将用户一摘机，拨打用户三的号码，体会DTMF软译码的实际效果。
六、实验注意事项
液晶观测译码只有用户一有效，其他用户无效。检测画面只有当用户一摘机的时候才开启。由于DTMF采样频率为8K，每个周期的点很少，图像看起来比较小，松散。

实验四 主叫识别(CID)实验
一、实验目的
1．掌握CID功能的原理。
2．了解CID功能实现的过程。
二、实验设备
　　20M通用示波器一台，RC－CK－II型实验箱一台，话机两部，可显电话一部
三、电路组成和原理
1．CID功能介绍
主叫识别信息传送及显示CID 业务是向被电话用户提供的一种新的服务项目是
指在被叫用户终端设备上显示主叫号码主叫用户姓名呼叫日期时间等主叫识别信息
并进行存储以供用户查阅的一种服务项目。
实现CID 的基本方法是发端交换机将主叫号码等通过局间信令系统(例如 NO.7 信令
系统)传送给终端交换机终端交换机将主叫识别信息以移频键控FSK 的方式送给被
叫用户终端设备如图10所示

图10 CID传送方法示意图
终端交换机将主叫识别信息送给被叫用户终端设备在下述两种状态下进行一种是
用户终端挂机状态另一种是用户终端通话状态。挂机状态下的传送方法是终端交换机将主叫识别信息在第一次振铃和第二次振铃间隔期间送给被叫用户终端设备。通话状态下的传送方法是指具有CD 功能的用户乙已经与用户甲处在通话状态下又有第三方面用户丙呼叫用户乙时在用户乙终端设备上显示用户丙的识别信息在此状态下的CID业务必须以呼叫等待call waiting 业务为前提。
2．数据格式
主叫识别数据格式有两种；单数据消息格式（SDMF）和复合数据消息格式（MDMF）。前者的结构简单，可容纳的信息内容较少，如：呼叫序号、呼叫建立日期和时间及主叫号码；后者的结构比较复杂，可容纳的信息长度较长，除单数据格式内容以外还可传主叫用户的姓名等。
（1）单数据消息格式
单数据消息格式由消息头和消息体组成，消息头由消息类型和消息长度组成，它们均为8bit。消息类型的值用来识别消息的特征。消息长度指明后面所跟的消息字的长度。消息体包括交换机需传给终端用户的消息，消息体可容纳1255个8bit的消息字。每个字用8bit不带校验位的8位编码字符集表示。
（2）复合数据消息格式
与单数据格式一样，复合数据消息格式由消息体组成。不同的是，复合数据的消息体由一个或多个小的消息（称为参数消息0组成，参数消息同样具有参数头和参数体。参数头包括参数类型和参数长度，它们均为8bit。参数类型值用来识别后续参数字。参数长度指明参数体中参数字的数目。复合数据消息格式允许不同特征产生的不同消息在同一个帧中传送。
（3）消息帧格式
一个完整消息帧由信道占用信号和标志信号、数据信息和校验字组成。信道占用信号和标志信号的目的是提示电话终端准备接收数据。校验字是用作差错检查。
（4）差错检查
发送器按一定的算法计算出消息的校验字并附加到消息后面。接收器在收到消息帧后重新计算出校验字并与收到的校验字相比较。若两值相同则消息正确收到。校验字的算法是将消息数据（即单数据格式的消息类型字，消息长度字和消息数据字；复合数据格式的消息类型字，消息长度字，所有的参数类型字，所有的参数长度字和所有的参数数据字）按256模求和取补来得到校验字。
3．主叫识别信息数据传送协议
在一次呼叫中若被叫用户申请了CID 业务则终端交换机向该被叫用户传送主叫识别信息数据传送时序如图11 所示

图11 主叫识别信息数据传送的时序
符号 时间值 含义
A 铃流
B 0.5~1.5s 第一次振铃结束与数据传送开始之间的时间间隔
C 2.9s 传送数据的时间包括信道占用信号和标志信号
D 200ms 数据传送结束与第二次振铃开始之间的时间隔
E 1s 铃流
B+C+D 应3.6s 各时段可根据具体情况定
在数据传送前或过程中,如果用户摘机,则传送停止且呼叫处理正常进行。
4．交换机端的物理层数据传送电参数
FSK 数据要求
调制方式 相位连续二进制移频
逻辑1 1200Hz±1%
逻辑0 2200Hz±1%
载波电平标准 标准600Ω测试终端的环路入口电平为-13.5±1.5dBm
载波纯度信号 200~4000Hz
传输速率 1200bit/s±1%
数据传送方式二进制异步串行方式
源内阻及纵向平衡度应符合话音传达的要求。
5．功能实现
采用FSK调制方式的主要优点是：①无需载波恢复，大大降低了系统复杂度。②对幅度的非线性抗干扰能力强。因为FSK信号为恒包络信号，其信息完全包含在信号的过零点上，所以比起AM信号，其对幅度非线性抗干扰能力要强。③调制解调易用软硬件实现，简单易懂。其最大的缺点就是频率利用率低。因为电话的频带范围为300～3400Hz，因此利用FSK调制方式仅适用于中低速通信。
调制就是把数字信号变成适合于信道传输的正弦波。在此利用查表法来产生正弦波。TMS320C5402中包含一个N=256点的Q15正弦表，但是系统的DA是单极性的，因此为了提高效率自己产生一个无符号的256点正弦表。相位Ψi在[0,2π]上均匀分布：Ψi=2iπ/N i∈[0,N-1]。假设SinAddr为正弦表首地址，则sin(Ψi)的地址是SinAddr+i。
四、实验内容
1．熟悉来电显示的标准。
2．了解来电显示的实现方法。
五、实验步骤
1．将四个话机与实验箱用户接口连接，系统上电。
2．用户一拨叫用户三的号码，观察TF18在铃流过后的波形。
3．将用户三的电话和实验箱之间接上来电显示盒，来电显示盒的TO LINE端接实验箱用户三模块接口，TO PHONE端接电话。
4．其用户一呼叫用户三，观察来电显示盒显示的数据，观察TF18的波形。
5．用其他用户呼叫用户三，观察来电显示盒显示的数据，观察TF18的波形。
六、实验注意事项
来电显示盒需要2节7号电池供电，若无显示先检查电池是否安装，电池是否有电。来电显示盒重新安装电池后，日期1月1日，接收到来电显示后显示为系统默认的固定时间。
实验五 信号音产生实验
一、实验目的
1．了解常用的几种信令信号音和铃流发生器的电路组成和工作过程。
2．熟悉这些信号音和铃流信号的技术要求。
二、实验设备
　　20M通用示波器一台，万用表一块，电话一部，RC－CK－II型实验箱一台
三、电路工作过程
在用户话机与交换机之间的用户线上，要沿两个方向传递语言信息。但是，为了实现一次通话，还必须沿两个方向传送所需的控制信号。比如，当用户想要通话时，必须首先向程控机提供一个信号，能让交换机识别并使之准备好有关设备，此外，还要把指明呼叫的目的地的信号发往交换机。当用户想要结束通话时，也必须向电信局交换机提供一个信号，以释放通话期间所使用的设备。除了用户要向交换机传送信号之外，还需要传送相反方向的信号，如交换机要向用户传送关于交换机设备状况，以及被叫用户状态的信号。

图12 本实验系统传送信号流程图
由此可见，一个完整电话通信系统，除了交换系统和传输系统外，还应有信令系统。
用户向电信局交换机发送的信号有用户状态信号（一般为直流信号）和号码信号（地址信号）。交换机向用户发送的信号有各种可闻信号与振铃信号（铃流）两种。
A．各种可闻信号：一般采用频率为450Hz或950Hz的正弦信号，例如：
拨号音：（Dial tone）连续发送的450Hz正弦信号。
回铃音：（Echo tone）1秒送，4秒断的5秒断续的450Hz正弦信号。
忙音： （busy tone）0.35秒送，0.35秒断的0.7秒断续的450Hz正弦信号。
空号音：为450Hz的断续信号。0.2S断续，即0.1S续、0.1S断。
催挂音：950Hz，连续发送响度较大的信号与拨号音有明显区别。
B．振铃信号（铃流）：一般采用频率为25Hz，幅度为90V±15V的交流电压，以1秒送，4秒断的5秒断续方式发送。
C．拨号音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。频率为450Hz，幅度在1V左右。测量点为TF15。
D．回铃音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。为1秒通、4秒断的重复周期为5秒的450Hz的正弦信号。测量为TF15。
E．忙音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。为0.35秒通，0.35秒断的重复周期为0.7S 的450Hz的正弦信号，测量点为TF15。
F．空号音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。为0.1秒通，0.1秒断的重复周期为0.2S 的450Hz的正弦信号，测量点为TF15。
G．催挂音由DSP生成相关的数字信号，通过FPGA送给D/A芯片进行D/A转换输出模拟信号到MY88622输入端，由MY88622将信号音馈到电话线上。为频率为950Hz的连续正弦信号，连续发送响度较大，与拨号音有明显区别，测量点为TF15。
H．铃流信号是铃流发生器产生的25Hz方波经放大电路放大，逆变后形成。铃流信号送入振铃继电器后，需要MY88622来驱动，向用户送出铃流，完成振铃，它的测量点为TF21。
四、实验内容
1． 用万用表测量各测量点拨号音、忙音、空号音、催挂音、回铃音及铃流控制信号的电压。
2． 用示波器测量各测量点拨拨号音、忙音、空号音、催挂音、回铃音及铃流控制信号的波形。
3． 各测量点说明如下：
TF15：信号音
TF21：铃流信号音信号
五、实验步骤
1．将一部电话机接入用户接口模块一。
2．打开系统主电源开关，观察系统上电状态。
3．将铃流开关关闭。
4．在电话摘机的同时，用示波器观察TF15点的波形，记录下拨号音的波形及频率。
5．在不按键及不更改系统参数的情况下，20秒后，TF15出现忙音，记录下忙音的波形及频率。
6．继续20秒后，TF15出现催挂音，记录下催挂音的波形及频率。
7．将电话挂机。
8．将电话摘机，键入非本系统电话号码，如333等，用示波器测量TF15的波形，记录下空号音的波形及频率。
9．将电话挂机，打开铃流开关，观察铃流状态指示灯D202的状态及闪烁情况，用万用表交流电压档测量TF21的电压值。
10．用示波器观察TF21的波形及频率。
11．关闭铃流开关，关闭系统电源，整理实验记录及实验设备。
六、实验注意事项
在测量25Hz的铃流信号发生器输出的波形时，一定要注意万用表的量程和示波器的电压量程档，以防止损坏仪器和其它电子器件。
七、结果

实验六 PC话务监视实验
一、实验目的
1．了解计算机串口通信原理。
2．熟悉程控交换软件的使用。
二、实验设备
　　电话两部，RC－CK－II型实验箱一台，串口线一根，计算机一台
三、实验电路和原理
计算机与外界的信息交换称为通信。常用的通信方式有两种：并行通信与串行通信，简称并行传送和串行传送。并行传送具有传送速度快，效率高等优点，但传送多少数据位就需要多少根数据线，传送成本高；串行传送是按位顺序进行数据传送，最少仅需要一根传输线即可完成，传送距离远，但传送速度慢。串行通信又分同步和异步两种方式。
计算机串口使用异步通信方式，数据分为一帧一帧的传送，即通信一次传送一个完整字符，字符格式如下：

图13 异步串行通信的字符格式
一个字符应包括以下信息：
起始位：对应逻辑0状态。发送器通过发送起始位开始一帧字符的传送。
数据位：起始位之后传送数据位。数据位中低位在前，高位在后。数据位可以是5、6、7、8位。本系统数据位为8位。
奇偶校验位：奇偶校验位实际上是传送的附加位，若该位用于奇偶校验，可校验串行传输的正确性。奇偶校验位的设置与否及校验方式由用户需要决定，本系统不进行奇偶校验。
停止位：用逻辑1表示。停止位标志一个字符传送的结束。停止位可以是1、1.5或2位。本系统使用2位停止位。
串行通信中用每秒传送二进制数据位的数量表示传送速率。1波特＝1bps(位/秒，b/s)。本系统采用56000bps的传送速率。
在串行通信中，按不同的通信方向有单工传送、双工传送和全双工传送。本系统采用全双工通信方式。
下位机的参数状态通过串口线发送给PC机，由PC的人机交换界面来监控管理下位机。运行PC程控软件后进入到监控模式，可以看到如下几个栏目：
中继状态：有四个中继状态显示框，分别表示四个话机是否中继通信。红色闪烁表示该话机正在通过中继进行交换。绿色闪烁表示该话机未进行中继通信。
分机状态监视：四个分机状态显示框，分别表示四个分机的状态，801、802、803和804代表用户一、二、三和四。天蓝色闪烁表示该用户摘机，红色闪烁表示该用户是主叫，绿色闪烁表示该用户是被叫，深蓝色闪烁表示该用户挂机。
外线状态栏：红色闪烁表示与外线通信，绿色闪烁表示外线空闲。
串口状态栏：红色表示与PC联机，棕色表示未与PC联机。下面的联机用于与下位机通信中断后回复通信，下载设置用于用户修改参数后下载到下位机。
串口通信电路如下所示：

图14 串口通信电路示意图
DSP在串口通信中负责数据包的整合和分离，FPGA负责模拟异步串行通信时序，RS232电路是电平转换电路。
RS232C串行接口采用正负电压表示逻辑状态。在计算机中,通常使用-10V和+10V,为了同终端的器件相连,必须对RS232C串行接口的输出进行电平和逻辑关系的转换,为实现这一目的,设计了电平转换模块。
电平转换模块使用的转换芯片是MAX232。MAX232内部有电压倍增电路和转换电路,只需+5V电源便可实现TTL电平与RS-232C电平转换,使用起来十分方便。
四、实验步骤
1．将两个话机接到实验箱的用户一和用户三上，用串口线将实验箱和PC串口COM1连接起来，确认无误后打开电源。
2．观察液晶显示是否正常，分别拿起电话确认有拨号音。
3．运行程控交换PC机软件，输入管理员密码进入监控状态，观察是否联机成功，不成功则点击联机按钮，重新握手。
4．用户一摘机拨叫用户三，观察PC机程控软件监控状态的变化。
用户一摘机，听到拨号音，PC机用户一指示灯显示摘机信号。
用户一拨完用户三第一位号码后，用户一拨号音停止。
继续拨完用户三的号码后，用户一听到回铃音，用户三振铃。
用户三摘机后，用户一回铃停，用户三振铃停止，通话建立。PC机显示用户一主叫，用户三被叫。
用户三挂机后，用户一听到忙音。PC机显示用户三挂机，用户一摘机。
用户一挂机。PC机显示用户一挂机。
5．连接外线，进行外线呼叫和拨入，观察PC机软件显示变化。
五、结果