word可编辑实用文档目 录摘要2第一章 TST网络结构31.1 时间接线器31.2 空间接线器41.3 TST数字交换网络4第二章 TST网络设计原理52.1 时分交换原理52.1.1 原理52.1.2 时分交换芯片MT8980的介绍72.2 空分交换原理92.3 TST交换网络交换原理9第三章 设计过程与结果分析103.1 硬件部分103.1.1 实验过程103.1.2 结果及分析113.2 软件部分13第四章 设计总结与心得体会174.1 设计总结174.1.1 设计特点及不足174.1.2 特性参数184.2 心得体会19参考文献20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 ,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。TST（时分-空分-时分）交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换网络 ,它是三级交换网络 ,两侧为T接线器 ,中间一级为S接线器 ,S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。第1级T接线器：负责输入母线的时隙交换。S接线器：负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。关键字： TST交换网络 T接线器 S接线器 MT8980 MT8816第一章 TST网络结构1.1 时间接线器时间接线器简称T接线器 ,其作用是完成一条时分复用线上的时隙交换功能。T接线器主要由话音存储器(SM)和控制存储器(CM)组成如图所示 ,话音存储器用来暂存话音数字编码信息 ,每个话路为8bit。SM的容量即SM的存储单元数等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的地址码是由处理机控写入。图1-1 T接线器图1-1（a）所示为输出控制方式 ,即话音存储器的写入是由时钟脉冲控制按顺序进行 ,而其读出要受控制存储器的控制 ,由控制存储器提供写出地址。控制存储器则只有一种工作方式 ,它所提供的读出地址是由处理机控制写入 ,按顺序读出的。图1-1（b）所示为输入控制方式 ,即话音存储器是控制写入 ,顺序读出的 ,其工作原理与输出控制方式相似 ,不同之处不过是控制存储器用于控制话音存储器的写入。注意：（1）工作方式是针对SM而言（CM总是输出控制）（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 S接线器从结构上看 ,空间接线器由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成 ,图1-2所示为基于两种控制方式的空间接线器。1.3 TST数字交换网络程控数字交换机 ,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。图1-3 TST交换网络原理图TST交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换网络 ,它是三级交换网络 ,两侧为T接线器 ,中间一级为S接线器 ,S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。第1级T接线器负责输入母线的时隙交换。S接线器负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。以T型或S型时分接线器为基础 ,组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络。由于T型接线器可进行时隙交换 ,所以它可以独立工作。而S型接线器不能进行时隙交换 ,所以不能独立工作。第二章 TST网络设计原理2.1 时分交换原理2.1.1 原理图2-1 时分交换系统时隙分配图时分复用是建立在抽样定理基础上的 ,连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。这样 ,当抽样脉冲占据较短时间时 ,在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。利用这些空隙便可以传输其它信号的抽样值 ,因此 ,就可以沿一条信道同时传送若干个基带信号。时分交换就是利用时分复用实现多路话音在同一PCM总线上传输的。由前面所讲 ,用户的语音输入输出时隙是由编解码时钟信号控制的 ,当编码时钟到来时编码芯片开始编码 ,当解码时钟到来时解码芯片开始解码。为了实现时分复用 ,本实验箱上提供多个编解码时钟 ,从TS0到TS7 ,各时隙之间相隔3.9us。本实验箱时隙分配如2-1图：用户1的编解码时隙为TS1,用户2的编解码时隙为TS2 ,用户3的编解码时隙为TS3 ,用户4的编解码时隙为TS4 ,外输入信号与收号器的编解码时隙为TS6 ,拨号音 ,忙音 ,回铃音的编码时隙分别为TS7,TS8,TS9。时分交换的基本组成是一个话音存储器和一个控制存储器。话音存储器是暂时存储输入数字信号。如果是一条输入线只需要一个32X8的RAM存储器。而现在专用的交换芯片（如MT8980）一般有8条2.048Kb/s输入线和8条输出线。它们内部的话音存储器的容量是2568。控制存储器是用来寄存话音时隙的地址。话音存储器有两种工作方式 ,一种是时钟写入 ,控制读出。另一种是控制写入 ,时钟读出。如图22(a)所示 ,以时钟写入 ,控制读出为例：话音存储器等于复用线上的时隙数 ,本例为256个时隙。因此控制存储器每单元需要8bit ,对应于256个时隙地址的二进制编码。线路上256个时隙话音信息分别存入256个话音存储单元中 ,在处理器的控制下将输入Ti存储单元的地址写入控制存储器,相当于输出时隙的存储单元中当输出时隙的地址。然后根据入时隙的地址取出话音存储器的内容送至输出端 ,完成了将某一入时隙内容转移到另一输出时隙去的作用。图2-2(a)中控制存储器255单元写入00000011(3) ,表示入时隙3交换到出时隙255的情况。控制写入 ,时隙读出如图2-2（b）所示。 图2-2 时分交换的两种控制方式呼叫接续过程一般是主叫摘机 ,送出拨号音 ,拨被叫号码 ,呼叫被叫用户 ,被叫应答 ,保持通话 ,话终拆线。2.1.2 时分交换芯片MT8980的介绍MT8980是加拿大MITEL公司的数字交换矩阵芯片。(1)它的主要特点是： MITEL串行总线（ST-BUS） 832时隙输入 832时隙输出 256个用户的无阻塞交换单电源（+5V）供电 30mW的低功耗微处理器的接口 三态串行输出这个大规模集成电路是为PCM的语音或者数据交换设计的。可用在交换机中。它共联接256个64kbps通道。8个串行输入均由32个64kbps组成 ,即形成一个2.048Mbps串行总线码流。另外 ,MT8980对串行总线的时隙可以进行读写 ,因此可以用这种方式进行串行通信。(2)管脚说明（管脚顶视图如图7-3所示）：图2-3 MT8980的管脚图（顶视）1脚 /DTA：数据确认信号 ,当此管脚变低时 ,表示微处理器送来的信号已被处理。它在使用时需要一个909欧上拉电阻。29脚STI0STI7：8个2.048Mbps串行输入的数据码流。30脚VDD、(10)脚VSS：供电电源。1318脚A0A5：微处理器控制访问的地址线。11脚 /FOI：帧定位信号 ,在/C4I的下一个下降沿到来的时候 ,/FOI变成低电平使内部计数器复位。12脚 /C4I：4.096MHz时钟输入。19脚DS：DS变高 ,输入数据（微处理器接口）有效。20脚R/W：读写控制输入 ,高电平为读 ,低电平为写。21脚/CS：片选信号。2922脚D0D7：数据总线。3831脚STO0STO7：串行总线输出 ,对应8个2.048Mbps的码流。39脚ODE：输出允许 ,高电平有效 ,低电平时 ,8个串行输出为高阻。40脚 CST0：串行总线的输出。一帧中的每一位对应8路输入串行码流的256个时隙。此位输出由软件控制。如前面所述 ,时分交换器分时钟写入、控制读出和控制写入、时钟读出两种 ,而MT8980属于前者。因此它除了有输入数据存储 ,还应有实现交换所必须的控制存储器 ,为每一时隙的输出约定其对应的输入时隙的编号。同时如下面要说到的 ,为了实现另外一些功能 ,MT8980控制存储器部分还设有一个8位寄存器 ,来决定要访问的PCM号 ,及输出对应的三态。MT8980对应的地址线为6位 ,表示32个时隙需5位 ,最高位A5为零时（此时A4A0无效） ,表示访问控制寄存器。 MT8980采用串行总线技术 ,能将输入的任一时隙内容送到输出的时隙上 ,同时也可任意读写时隙中的内容。这在处理局间信令时带来很大的方便。在此仅以局内交换为例 ,比如要将第0条PCM上的第31时隙交换到第7条输出PCM的第1条时隙上 ,则要做如下操作：A5A0置为“0XXXXX ” ,写控制寄存器（8位）为“10X10111” ,其中低3位“111”表示输出的第7条PCM。再置A5A0为“100001” ,对应第7条PCM的第1时隙。对应的数据总线上的一个字节是“00011111” ,高3位为输入的PCM号（此时为sti0） ,低5位对应的时隙数（此时为31）。2.2 空分交换原理MT8816是一片816模拟交换矩阵CMOS大规模集成电路芯片 ,如图16-3所示 ,图中有8条COL线（COL0COL7）和16条ROW线（ROW0ROW15） ,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。芯片有保持电路 ,因此可以保持任一交叉接点处于接通状态 ,直至来复位信号为止。CPU可以通过地址线ACOL2ACOL0和数据线AROW3AROW0进行控制和选择需要接通的交叉点号。ACOL2ACOL0管COL7COL0中的一条线。ACOL2ACOL0编成二进制码 ,经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；AROW3AROW0管ROW15ROW0中的一条。AROW3AROW0编成二进制码 ,经过译码以后就可以接通交叉点相应的ROWi。例如要接通L1和J0之间的交叉点。这时一方面向ACOL0ACOL2送001 ,另一方向面向AROW3AROW0送0000 ,当送出地址启动门ST时 ,就可以将相应交叉点接通了。图中还有一个端子叫”CS” ,它是片选端 ,当CS为”1”时 ,全部交叉点就打开了。 图2-4 空分芯片MT8816管脚图2.3 TST交换网络交换原理如图1-3：假定PCM0上的TS16与PCM15上