1、NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书1目 录实验需求设备说明 .1第一章 系统模块单元实验 .1实验 1 交换系统组成与结构 1实验 2 电话用户接口模块实验 5实验 3 电话用户信令的产生与观测实验 10实验 4 双音多频（DTMF）接收与检测实验 14实验 5 程控交换状态设置实验 18实验 6 用户话路 PCM 编译码实验 22实验 7 呼叫处理与线路信号的传输过程实验 27实验 8 二/四线变换与回波返损测试实验 30实验 9 用户终端电话信号电平调整实验 33第二章 信令交换与信息交换 .35实验 10 人工交换实验 35实验 11 空分交换（MT8816）实验 37实验 12
2、时分交换（MT8980）实验 39实验 13 时分交换（CPLD）实验 42实验 14 时分交换（DSP）实验 45实验 15 数字时分中继自环通信实验 48实验 16 PC 机控制的时分复用与时分交换实验 .52实验 17 局间交换系统实验 54实验 18 电信网通信实验* 57第三章 与计算机联机通信实验 .59NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书2实验 19 IP 电话呼叫与 VOIP 网关配置实验 .59实验 20 交换网络控制程序在线下载实验 66实验 21 示教软件操作与费率统计实验 69第四章 七号信令分析实验 .76实验 22 七号信令系统介绍实验 76实验 23 TUP
3、信令单元分折实验 .85实验 24 TUP 电话呼叫信令流程分析实验 .101第五章 二次开发实验 .114实验 25 字符型液晶显示编程调试 114实验 26 薄膜键盘扫描编程调试 118实验 27 空分交换（MT8816）在线编程调试 121实验 28 时分交换（MT8980）在线编程调试 126实验 29 时分交换（CPLD）在线编程调试 130实验 30 时分交换（DSP）在线编程调试 134实验 31 电话会议功能开发实验 137实验 32 电话呼叫接续开发实验 139实验 33 电话接口电路的硬件设计 141附 录 .142附录 1 液晶显示驱动模块 HD 44780 的指令集 1
4、42附录 2 数字交换网络芯片 MT8980 介绍 148NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书1实验需求设备说明实验 1 交换系统组 成与结构 电话单机 2 部实验 2 电话用户接口模块实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 3 电话用户信令的产生与观测实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 4 双音多频（DTMF）接 收与检测实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 5 程控交换状 态设置实验 实验 6 用户话路 PCM 编译码实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 7 呼叫处理与线路信号的传输过程实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 8 二/四线变换与回波返损测试实
5、验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 9 用户终端电话信号电平调整实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 10 人工交换实验 电话单机 2 部、示波器 1 台、铆孔连接线 2 根实验 11 空分交换（MT8816）实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 12 时分交换（MT8980）实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 13 时分交换（CPLD）实验 电话单机 2 部、示波器 1 台、铆孔连接线 1 根实验 14 时分交换（DSP）实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 15 数字时分中继自环通信实验 电话单机 2 部、示波器 1 台实验 16 PC 机控制的时分复用与时
6、分交换实验 电话单机 2 部、USB 接口线 1 根实验 17 局间交换系统实验 电话单机 2 部、铆孔连接线 2 根、示波器 1 台实验 18 电信网通信实验* 电话单机 1 部、示波器 1 台、市话接口（选配）、市话线实验 19 IP 电话呼叫与 VOIP 网关配置实验 电话单机 1 部、实验箱、网关、软交换中心等实验 20 交换网络控制程序在线下载实验 电话单机 2 部、示波器 1 台、USB 接口线 1 根、计算机 1 台实验 21 示教软件操作与费率统计实验 电话单机 2 部、示波器 1 台、USB 接口线 1 根、计算机 1 台实验 22 七号信令系统介绍实验 七号信令测试仪表实验
7、 23 TUP 信令单元分折实验 七号信令测试仪表实验 24 TUP 电话呼叫信令流程分析实验 七号信令测试仪表实验 25 字符型液晶显示编程调试 示波器 1 台、计算机 1 台、MS-51 仿真器 1 台实验 26 薄膜键盘扫描编程调试 示波器 1 台、计算机 1 台、MS-51 仿真器 1 台实验 27 空分交换（MT8816）在线编程调试 电话单机 2 部、示波器 1 台、USB 接口线 1 根、计算机 1 台、MS-51 仿真器（选）实验 28 时分交换（MT8980）在线编程调试 电话单机 2 部、示波器 1 台、USB 接口线 1 根、计算机 1 台、MS-51 仿真器（选）实验
8、29 时分交换（CPLD）在线编程调试 电话单机 2 部、示波器 1 台、CPLD 下载线 1 根、计算机 1 台实验 30 时分交换（DSP）在线编程调试 电话单机 2 部、示波器 1 台、计算机 1 台、DSP 仿真器实验 31 电话会议功能开发实验 电话单机实验 32 电话呼叫接续开发实验 示波器 1 台、PC 机 1 台、USB 下载线 1 根NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书2实验 33 电话接口电路的硬件设计 电话单机、示波器、计算机、PCB 板制作、烙铁、元器件、万用表等NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书1第一章 系统模块单元实验实验 1 交换系统组成与结构一、实验目
9、的了解交换系统的组成与结构，为以后的实验打基础。二、交换系统总体介绍图 1-1 是程控交换实验系统方框图。编译码编译码编译码编译码交换网络模块接口电 话 用 户接 口 电 路电 话 用 户接 口 电 路电 话 用 户接 口 电 路电 话 用 户接 口 电 路电话电话电话电话记发器单元交换控制器中央处理器液晶、键盘双音多频检测 双音多频检测USB 接口存储器电话、拨号（共享）电话、拨号（共享）时序与控制器电路 用户摘挂机交换状态指示VOIP 网关WAN 口图 1-1 交换系统组成与结构方框图程控交换系统由 11 个主要功能电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下：NGN 综合实验平台（硬交换）实
10、验说明书21电话用户接口电路提供了路电话用户接口电路，其中电话 D 设计成可插拔的模块结构。用户接口电路使用的主芯片为 PBL 38710，可实现馈电（B） 、二/四线变换（H） ，摘挂机检测（S）和铃流驱动（R）等功能。另外，用户接口电路对发送信号可进行放大、衰减调节。四路电话的呼叫号码分别为 48、49、68、69。2编译码和滤波器 C(Codec transmit and receive bit clocks, which may vary from 64 kHz to 2.048 MHz; and transmit and receive frame sync pulses. The
11、timing of the frame sync pulses and PCM data is compatible with both industry standard formats。实验中的TP3057芯片工作时序控制采用短帧非同步法。SHORT FRAME SYNC OPERATION：The COMBO can utilize either a short frame NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书24sync pulse or a long frame sync pulse. Upon power initialization, the device assumes a
12、 short frame mode. In this mode, both frame sync pulses, FSX and FSR, must be one bit clock period long, with timing relationships specified in Figure 2. With FSX high during a falling edge of BCLKX, the next rising edge of BCLKX enables the DX TRI-STATE output buffer, which will output the sign bit
13、. The following seven rising edges clock out the remaining seven bits, and the next falling edge disables the DX output. With FSR high during a falling edge of BCLKR (BCLKX in synchronous mode), the next falling edge of BCLKR latches in the sign bit. The following seven falling edges latch in the se
14、ven remaining bits. All four devices may utilize the short frame sync pulse in synchronous orasynchronous operating mode。NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书25在 PCM 脉冲编码调制中，话音信号先经防混叠低通滤波器，然后进行脉冲抽样，变成 8KHz 重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅 PAM 信号），然后将幅度连续的 PAM 信号用类似“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码后转换成二进制码。对于电话。CCITT 规定抽样率为 8KHz，每抽样值编 8
15、位码，即共有 28=256 个量化值，因而每话路 PCM 编码后的标准数码率是 64kb/s。此芯片的压缩特性是 A 律十三折线非均匀量化编码，常应用于 PCM 30/32 路系统中。一般以 2.048Mbit/s 的速率来传送信息（可容纳 32 路 PCM 编码）。它的发送时序与接收时序直接受 U01 产生的脉冲信号 FSX 和 FSR 控制。单路 PCM 编码数据是在某一个确定的时序中被发送出去，而在其它时序编码器是没有输出的。同样在一个 PCM 帧里，单路 PCM 译码能在某一个确定的时序里，接收 8 位PCM 码。由于四路数字电话用户的 PCM 编译码电路的原理图都是一样的，因此只对电
16、话 A 进行说明，其它各路电路和测试点对应相同。电话 A 用户端的 PCM 编译码的组成方框图如图 6-1 所示。电话语音信号，经过二/四线转换后分为发送和接收部分。电话发送部分的去话语音信号由 1VT，经过 PCM 编码器转换成数字信号经 TP304 送往数字交换网络；电话来话的数字信号经 TP305（即来自数字交换网络）及 PCM 译码器转换成模拟语音信号并经 1VR 送往电话用户接口电路的接收部分。NGN 综合实验平台（硬交换）实验说明书26图 6-1 PCM 通信系统组成方框图本实验模块中，电话 A、电话 B、电话 C、电话 D 等四路用户的 PCM 编码速率都设置为 2.048Mbi
17、t/s。各路的发送时序 FSX 与接收时序 FSR 相同，默认时隙号分别为4、8、16、24，对应的测试点分别为为 TP02、TP03、TP04、TP05，参考 0 时隙测试点为TP06。实验时，设置“时分 MT8980”方式，此时，可编程数字逻辑器件 U01 将 TP3057 芯片的上述工作时序和时隙送往各路电话用户电路。另外， TP3057 芯片内部模拟信号的输入端有一个语音带通滤波器，其通带为200HZ4000HZ，所以输入的模拟信号频率只能在这个范围内。当输入模拟语音信号被采样的幅值为正向最大、0 电平、负向最大时 TP3057 对应的编码值如下图 6-2 所示。图 6-2 PCM 编码输出表三、实验内容及步骤1. 在关电情况下，交换网络接口上插上“时分 MT8980”交换模块，保管好其它模块；2. 打开实验箱电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；3. 电话 A 和电话 B 分别接上电话单机；4. 液晶选择“时分 MT8980” 交换方式，此时 U01 将控制时序信号和脉冲送往各个电话用户电路（2.048Mbit/s 的速率，可容纳 32 路 PCM 编码） ，各路 TP3057 芯片即运行；A/DD/A电话 A抽样 量化TP3041VR1VT编码译 码低 通滤 波再 生工作时钟 U01TP3057用户电话接口电路滤波TP305数字时分交换网络
