現(xiàn)代交換原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、 現(xiàn)代交換原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(2013級通信工程專業(yè)1321301-2班一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求1、教學(xué)目的綜合運(yùn)用所學(xué)過的現(xiàn)代交換原理課程知識,進(jìn)行現(xiàn)代通信網(wǎng)交換技術(shù)相關(guān)的課題設(shè)計(jì)研究與分析,掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)交換節(jié)點(diǎn)所采用的技術(shù),硬件組成及軟件設(shè)計(jì)方法。2、教學(xué)要求從課程設(shè)計(jì)的目的出發(fā),在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代程控交換原理實(shí)驗(yàn)箱或者計(jì)算機(jī)上進(jìn)行現(xiàn)代通信網(wǎng)交換技術(shù)相關(guān)的課題設(shè)計(jì)研究與分析。掌握相關(guān)課題的工作原理,深入研究相關(guān)課題系統(tǒng)組成及程序設(shè)計(jì)與分析(1主題鮮明,思路清晰,原理分析透徹,技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案合理可靠;(2按照現(xiàn)代交換原理相關(guān)研究課題技術(shù)的原理及系統(tǒng)組成,完成從理論分析、系統(tǒng)軟硬件組成、程序設(shè)計(jì)

2、,調(diào)試及功能分析的全過程。二、課程設(shè)計(jì)的題目、內(nèi)容及要求1、模擬中繼接口通信研究目的:了解模擬中繼信號的接續(xù)過程。原理:中繼通信接口框圖由前面的各單元實(shí)驗(yàn)可知,信令的產(chǎn)生與信號的交換可在一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)完成電話單機(jī)的工作。若將兩臺實(shí)驗(yàn)箱通過中繼電纜線連接,則實(shí)現(xiàn)兩臺實(shí)驗(yàn)箱的長途通信。圖8-1是它們的接口框圖。中繼通信撥號方式:01+被叫號碼,其中第一個(gè)“0”表示撥打長途,第二個(gè)“1”表示對方電話局局號(在本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,即表示被叫方所在的實(shí)驗(yàn)箱。研究內(nèi)容:利用兩臺實(shí)驗(yàn)箱完成中繼接口通信的信號流程。畫出本次實(shí)驗(yàn)電路方框圖,并能說出其工作過程。畫出各測量點(diǎn)在各情況下的波形圖并解釋說明。2、時(shí)分復(fù)用與時(shí)分交

3、換原理研究目的:1.掌握時(shí)分復(fù)用原理。2.熟悉數(shù)字程控交換網(wǎng)絡(luò)的組成、原理與實(shí)現(xiàn)方法。原理:1.時(shí)分交換原理 圖7-1時(shí)分交換系統(tǒng)時(shí)隙分配圖時(shí)分復(fù)用是建立在抽樣定理基礎(chǔ)上的,連續(xù)的模擬信號有可能被在時(shí)間上離散出現(xiàn)的抽樣脈沖值所代替。這樣,當(dāng)抽樣脈沖占據(jù)較短時(shí)間時(shí),在抽樣脈沖之間就留出了時(shí)間空隙。利用這些空隙便可以傳輸其它信號的抽樣值,因此,就可以沿一條信道同時(shí)傳送若干個(gè)基帶信號。時(shí)分交換就是利用時(shí)分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多路話音在同一PCM總線上傳輸?shù)?。由前面所講,用戶的語音輸入輸出時(shí)隙是由編解碼時(shí)鐘信號控制的,當(dāng)編碼時(shí)鐘到來時(shí)編碼芯片開始編碼,當(dāng)解碼時(shí)鐘到來時(shí)解碼芯片開始解碼。為了實(shí)現(xiàn)時(shí)分復(fù)用,本實(shí)驗(yàn)箱上

4、提供多個(gè)編解碼時(shí)鐘,從TS0到TS7,各時(shí)隙之間相隔3.9us。本實(shí)驗(yàn)箱時(shí)隙分配如7-1圖:用戶1的編解碼時(shí)隙為TS1,用戶2的編解碼時(shí)隙為TS2,用戶3的編解碼時(shí)隙為TS3,用戶4的編解碼時(shí)隙為TS4,外輸入信號與收號器的編解碼時(shí)隙為TS6,撥號音,忙音,回鈴音的編碼時(shí)隙分別為TS7,TS8,TS9。時(shí)分交換的基本組成是一個(gè)話音存儲器和一個(gè)控制存儲器。話音存儲器是暫時(shí)存儲輸入數(shù)字信號。如果是一條輸入線只需要一個(gè)32X8的RAM存儲器。而現(xiàn)在專用的交換芯片(如MT8980一般有8條2.048Kb/s輸入線和8條輸出線。它們內(nèi)部的話音存儲器的容量是256×8?？刂拼鎯ζ魇怯脕砑拇嬖捯魰r(shí)

5、隙的地址。話音存儲器有兩種工作方式,一種是時(shí)鐘寫入,控制讀出。另一種是控制寫入,時(shí)鐘讀出。如圖7-2(a所示,以時(shí)鐘寫入,控制讀出為例:話音存儲器等于復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù),本例為256個(gè)時(shí)隙。因此控制存儲器每單元需要8bit,對應(yīng)于256個(gè)時(shí)隙地址的二進(jìn)制編碼。線路上256個(gè)時(shí)隙話音信息分別存入256個(gè)話音存儲單元中,在處理器的控制下將輸入Ti存儲單元的地址寫入控制存儲器,相當(dāng)于輸出時(shí)隙的存儲單元中當(dāng)輸出時(shí)隙的地址。然后根據(jù)入時(shí)隙的地址取出話音存儲器的內(nèi)容送至輸出端,完成了將某一入時(shí)隙內(nèi)容轉(zhuǎn)移到另一輸出時(shí)隙去的作用。圖7-2(a中控制存儲器255單元寫入00000011(3,表示入時(shí)隙3交換到出時(shí)

6、隙255的情況?？刂茖懭?時(shí)隙讀出如圖7-2(b所示。 讀(a時(shí)鐘寫入,控制讀出(b控制寫入,時(shí)鐘讀出圖時(shí)分交換的兩種方式呼叫接續(xù)過程一般是主叫摘機(jī),送出撥號音,撥被叫號碼,呼叫被叫用戶,被叫應(yīng)答,保持通話,話終拆線。2.時(shí)分交換芯片MT8980的介紹MT8980是加拿大MITEL公司的數(shù)字交換矩陣芯片。(1它的主要特點(diǎn)是: MITEL串行總線(ST-BUS 8×32時(shí)隙輸入 8×32時(shí)隙輸出 256個(gè)用戶的無阻塞交換單電源(+5V供電 30mW的低功耗微處理器的接口三態(tài)串行輸出這個(gè)大規(guī)模集成電路是為PCM的語音或者數(shù)據(jù)交換設(shè)計(jì)的。可用在交換機(jī)中。它共聯(lián)接256個(gè)64kbp

7、s通道。8個(gè)串行輸入均由32個(gè)64kbps組成,即形成一個(gè)2.048Mbps 串行總線碼流。另外,MT8980對串行總線的時(shí)隙可以進(jìn)行讀寫,因此可以用這種方式進(jìn)行串行通信。(2管腳說明(管腳頂視圖如圖7-3所示: 圖7MT8980的管腳圖(頂視1腳 /DTA:數(shù)據(jù)確認(rèn)信號,當(dāng)此管腳變低時(shí),表示微處理器送來的信號已被處理。它在使用時(shí)需要一個(gè)909歐上拉電阻。29腳STI0STI7:8個(gè)2.048Mbps串行輸入的數(shù)據(jù)碼流。30腳VDD、(10腳VSS:供電電源。1318腳A0A5:微處理器控制訪問的地址線。11腳 /FOI:幀定位信號,在/C4I的下一個(gè)下降沿到來的時(shí)候,/FOI變成低電平使內(nèi)部

8、計(jì)數(shù)器復(fù)位。12腳 /C4I:4.096MHz時(shí)鐘輸入。19腳DS:DS變高,輸入數(shù)據(jù)(微處理器接口有效。20腳R/W:讀寫控制輸入,高電平為讀,低電平為寫。21腳/CS:片選信號。2922腳D0D7:數(shù)據(jù)總線。3831腳STO0STO7:串行總線輸出,對應(yīng)8個(gè)2.048Mbps的碼流。39腳ODE:輸出允許,高電平有效,低電平時(shí),8個(gè)串行輸出為高阻。40腳 CST0:串行總線的輸出。一幀中的每一位對應(yīng)8路輸入串行碼流的256個(gè)時(shí)隙。此位輸出由軟件控制。研究的內(nèi)容:時(shí)鐘與時(shí)隙,掌握時(shí)分復(fù)用原理。要使用戶2能聽見用戶1說話,交換網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計(jì),使用戶2能聽見用戶1說話將第0條輸入PCM上的第1時(shí)隙

9、交換到第0條輸出PCM的第2時(shí)隙上,則要做如下操作:A5A0置為“0XXXXX ”,寫控制寄存器(8位為“10X10000”,其中低3位“000”表示輸出的第0條PCM。再置A5A0為“100010”,對應(yīng)第0條PCM的第2時(shí)隙。對應(yīng)的數(shù)據(jù)總線上的一個(gè)字節(jié)是“00000001”,高3位為輸入的PCM號(此時(shí)為sti0,低5位對應(yīng)的時(shí)隙數(shù)(此時(shí)為1。3、時(shí)分交換系統(tǒng)編程調(diào)試課題研究目的:1.了解CPU的工作原理及各種控制過程。2.體會程控交換原理時(shí)分交換系統(tǒng)進(jìn)行電話通信時(shí)的控制過程。原理:本課題研究分為四個(gè)單元實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)單元完成對一個(gè)單元電路的控制或一種系統(tǒng)設(shè)置。圖8-1為本實(shí)驗(yàn)總體框圖。

10、在本次實(shí)驗(yàn)中,我們通過實(shí)際編程調(diào)試,實(shí)現(xiàn)程控交換機(jī)中CPU對話路設(shè)備的控制,進(jìn)一步加深對程控交換網(wǎng)絡(luò)工作原理的認(rèn)識。本實(shí)驗(yàn)利用時(shí)分交換系統(tǒng)CPU完成對各種信號音的控制和話音接續(xù)控制。系統(tǒng)定義:用戶1系統(tǒng)定義為第1路;用戶2系統(tǒng)定義為第2路;用戶3系統(tǒng)定義為第3路;用戶4系統(tǒng)定義為第4路;下面我們按圖8-1將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過MCS-51單片機(jī)仿真器連接到計(jì)算機(jī),打開單片機(jī)仿真調(diào)試軟件,編輯、修改、編譯源程序,下載執(zhí)行CPU控制指令,來實(shí)際體會一下信號音是如何接入電話線路的,各條線路是如何進(jìn)行交換的。1.時(shí)分交換單片機(jī)控制模塊的控制原理,如圖8-2。(1時(shí)分交換控制模塊主要完成以下功能:控制接續(xù)、環(huán)路

11、檢測、振鈴控制、雙音多頻收號。(2控制接續(xù)主要完成以下功能:送各種信號音(如撥號音、忙音、回鈴音、停信號音和實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電話的接續(xù)與斷開。(3環(huán)路檢測主要是檢測電話的環(huán)路狀態(tài),然后通過軟件來判斷電話的摘掛機(jī)。(4振鈴控制主要完成給被叫送振鈴。(5 2.控制模塊各端口地址控制模塊主要是由單片機(jī)和兩片8255組成;U10(8255的A口地址為#FAF0,B口為#FAF1,C口為#FAF2,控制字口為#FAF3。U21(8255的A口地址為#F6F0,B口為#F6F1,C口為#F6F2,控制字口為#F6F3。下面對各擴(kuò)展端口的作用作詳細(xì)的說明:(1 U10的B口。其地址為#FAF1,它的作用是發(fā)出振鈴控

12、制命令,B口有8個(gè)數(shù)據(jù)輸出信號線,依次是PB7、PB6、PB5、PB4、PB3、PB2、PB1、PB0,其中低四位用來對四個(gè)用戶發(fā)出振鈴控制命令,并且是一一對應(yīng)的,PB0控制用戶1,PB1控制用戶2,PB2控制用戶3,PB3控制用戶4,高四位未用,比如要使用戶1振鈴,只需向#FAF1(U10的B 口送#01H即可。(2 U10的C口。其地址為#FAF2,它的作用是讀取雙音多頻收號器送來的電話號碼,C口也有8個(gè)數(shù)據(jù)輸入信號線,依次是PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0,其中低四位PC3、PC2、PC1、PC0為4bit電話號碼的輸入口,PC4是STD信號的輸入口,用戶是

13、否有撥號就是通過STD信號來判斷。當(dāng)用戶撥號碼時(shí),STD為低電平;無撥號時(shí), STD為高電平,以此來讀取電話號碼。(3 U21的C口。其地址為#F6F2,它的作用是讀取四部電話的環(huán)路狀態(tài),C口有8個(gè)數(shù)據(jù)輸入信號線,依次是PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0,其中低四位PC3、PC2、PC1、PC0為四個(gè)用戶環(huán)路狀態(tài)輸入口,并且是一一對應(yīng)的,PC3對應(yīng)用戶4,PC2對應(yīng)用戶3,PC1對應(yīng)用戶2,PC0對應(yīng)用戶1?！?”為環(huán)路斷開(即電話掛機(jī);“0”為環(huán)路閉合(即電話摘機(jī),然后通過程序處理來判斷四用戶的摘掛機(jī)狀態(tài)。(4 U10的A 口。其地址為#FAF0,它的作用是控制M

14、T8980的地址線。A 口有8個(gè)數(shù)據(jù)輸出信號線,依次為PA7、PA6、PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0,其中PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0接MT8980的地址線,并且一一對應(yīng),PA5對應(yīng)MT8980的A5,PA4對應(yīng)MT8980的A4,PA3對應(yīng)MT8980的A3,PA2對應(yīng)MT8980的A2,PA1對應(yīng)MT8980的A1,PA0對應(yīng)MT8980的A0。 (5 U21的A 口。其地址為#F6F0,它的作用是控制MT8980的數(shù)據(jù)線。A 口有8個(gè)數(shù)據(jù)輸出信號線,依次為PA7、PA6、PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0,它們都與MT8980的數(shù)據(jù)線相連,并

15、且一一對應(yīng), PA7對應(yīng)MT8980的A7,PA6對應(yīng)MT8980的A6,PA5對應(yīng)MT8980的A5,PA4對應(yīng)MT8980的A4,PA3對應(yīng)MT8980的A3,PA2對應(yīng)MT8980的A2,PA1對應(yīng)MT8980的A1,PA0對應(yīng)MT8980的A0。中央控制器對U10的A 口和U21的A 口的共同控制來實(shí)現(xiàn)對MT8980的接續(xù)控制(詳細(xì)的控制方法可查閱MT8980的相關(guān)資料。對MT8980的其它控制線(如DS 、/CS 、R /W 的控制已由相關(guān)的硬件電路完成,這里不在贅述。 主要研究的內(nèi)容:1.編程調(diào)試實(shí)現(xiàn)給電話送撥號音、忙音、回鈴音。2.編程調(diào)試實(shí)現(xiàn)CPU 讀取電話號碼。3.編程調(diào)試實(shí)

16、現(xiàn)兩部電話的接續(xù)。4.編程調(diào)試實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中兩部電話的呼叫全過程。4、程控交換實(shí)驗(yàn)箱與電信網(wǎng)通信課題研究目的:了解模擬中繼的接續(xù)過程。 原理: 由前面的各單元實(shí)驗(yàn)可知,在一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)可完成四部電話相互通話和在兩臺實(shí)驗(yàn)箱之間完成模擬中繼通話。這里將實(shí)驗(yàn)箱通過電話線與電信的交換機(jī)連接,則可以完成實(shí)驗(yàn)箱與電信網(wǎng)中任何電話進(jìn)行通信,圖9-1是它們的接口框圖。在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,當(dāng)有外線呼入時(shí),指示燈就會閃爍,然后會聽到語音提示“如果打用戶一,請撥打1234;如果打用戶二,請撥打2345;如果打用戶三,請撥打3456;如果打用戶四,請撥打4567”。實(shí)驗(yàn)箱撥打外線的撥號方式:00 + 被叫號碼,其中“00”表示

17、撥打外線,具體操作見實(shí)驗(yàn)步驟。 主要研究內(nèi)容:利用實(shí)驗(yàn)箱的外線接口與電信網(wǎng)中的電話進(jìn)行通信。畫出實(shí)現(xiàn)本次研究的電路方框圖,并能說出其工作過程。5、數(shù)字程控交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置課題研究目的:1.研究分析程控交換試驗(yàn)箱配套實(shí)驗(yàn)演示軟件。2.研究修改系統(tǒng)的各種配置數(shù)據(jù)來觀察修改后的實(shí)際效果,理解各個(gè)參數(shù)的具體含義,從而進(jìn)一步了解數(shù)字程控交換系統(tǒng)軟件中數(shù)據(jù)的分類、意義以及它們對數(shù)字程控交換系統(tǒng)工作的作用和影響,理解數(shù)字程控交換系統(tǒng)和電信網(wǎng)絡(luò)的工作方式。原理:程控交換系統(tǒng)中不同交換局的地位和周邊環(huán)境彼此不同,所提供的業(yè)務(wù)和功能也不一定相同。其外部參數(shù)如交換局容量、中繼線數(shù)等也千差萬別。因此不可能也沒有必要為

18、每個(gè)交換局單獨(dú)制作控制程序軟件,即數(shù)字程控交換系統(tǒng)的軟件必須有通用性。實(shí)現(xiàn)數(shù)字程控交換系統(tǒng)軟件通用性的第一步就是把程序和數(shù)據(jù)分開,其次就是把數(shù)據(jù)區(qū)分為不同局擁有的共同數(shù)據(jù)(叫做系統(tǒng)數(shù)據(jù)和各局不同的數(shù)據(jù)(叫做局?jǐn)?shù)據(jù)。此外,交換局還應(yīng)該有反映用戶訂購業(yè)務(wù)情況(如是否需要撥打國內(nèi)長途電話的功能的用戶數(shù)據(jù)。這樣,數(shù)字程控交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)三部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)是數(shù)字程控交換系統(tǒng)工作的一些基本數(shù)據(jù),它對不同交換局(如市話局、長話局或國際局等均能適用,基本上不隨交換局的外部條件改變而改變,但仍然是可以配置的。局?jǐn)?shù)據(jù)指示交換局設(shè)備安裝條件和在電信網(wǎng)中的地位和尋址方式等,包括硬件配置、編

19、號方式、中繼線信號方式等,這部分內(nèi)容隨不同交換局而不同,包括局?jǐn)?shù)據(jù)的文件叫做局?jǐn)?shù)據(jù)文件。用戶數(shù)據(jù)指示交換局中有關(guān)用戶分配、業(yè)務(wù)類別、話機(jī)類型(DTMF話機(jī)還是脈沖撥號話機(jī)和其他用戶類別(如單機(jī)或同線電話等。包括了用戶數(shù)據(jù)的文件叫做用戶數(shù)據(jù)文件。在本次實(shí)驗(yàn)中可以配置的系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括各種超時(shí)數(shù)據(jù)(如久不應(yīng)答時(shí)間、久不撥號時(shí)間間隔、位間隔時(shí)間等;用戶數(shù)據(jù)包括用戶名、用戶地址、用戶號碼、用戶余額等。實(shí)驗(yàn)者在對話框中修改各個(gè)參數(shù)時(shí),控制軟件并不馬上修改系統(tǒng)參數(shù),僅當(dāng)實(shí)驗(yàn)者單擊“確定”后,控制軟件才修改系統(tǒng)參數(shù),使用戶可以觀察到參數(shù)修改后的實(shí)際效果。在控制軟件的設(shè)計(jì)和編寫中,設(shè)計(jì)了對輸入數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)大小的

20、檢查,如要求輸入的數(shù)據(jù)為整型數(shù)據(jù)時(shí),實(shí)驗(yàn)者如果輸入字符,則將被認(rèn)為是非法數(shù)據(jù);同樣數(shù)據(jù)的大小也不能超過限制,否則會被認(rèn)為是非法數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)提示用戶輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí),請注意根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)際意義和取值范圍進(jìn)行輸入。主要研究內(nèi)容:1.熟悉程控交換實(shí)驗(yàn)演示軟件。2.配置數(shù)字程控交換系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)(各種超時(shí)數(shù)據(jù)。3.修改用戶數(shù)據(jù),觀察修改后的影響。6、程控交換電話撥號號碼分析課題研究目的了解號碼分析的過程。原理:1.用程序判斷分析可用程序判斷進(jìn)行數(shù)字分析。數(shù)字的來源可能直接從用戶話機(jī)接受下來,也可能通過局間信令,然后根據(jù)所撥號碼查找譯碼表進(jìn)行分析。分析步驟可分為兩部分。(1預(yù)譯處理:在收到用戶所撥的“號首”

21、以后,首先進(jìn)行預(yù)譯處理,分析用戶提出什么樣的要求。預(yù)譯處理所需要的號首一般為13位號。例如,用戶第一位撥“0”,表明為長途全自動接續(xù);用戶第一位撥“1”表明為特服接續(xù)。如果第一位號為其它號碼,則根據(jù)不同的可能是本局接續(xù),也可能是出局接續(xù)。如果“號首”為用戶服務(wù)的業(yè)務(wù)號(例如叫醒服務(wù),則要按用戶服務(wù)項(xiàng)目處理。號首的確定和用戶業(yè)務(wù)的識別也可以采用逐步展開法,形成多級表格來實(shí)現(xiàn)。(2撥號號碼分析處理:這是對用戶所撥號碼進(jìn)行分析?？梢酝ㄟ^譯碼表進(jìn)行,分析結(jié)果決定下一步要執(zhí)行的任務(wù)。因此譯碼表應(yīng)轉(zhuǎn)向任務(wù)表。圖11-1為數(shù)字分析程序流程圖概況。 圖11-12.用查表法分析通常采用查表方法可適應(yīng)編號制度的變

22、化而具有靈活性。數(shù)字分析的過程就是不斷查表的過程,有塔形結(jié)構(gòu)和線性兩種表格的組織方式。(1塔形結(jié)構(gòu)塔形結(jié)構(gòu)由多級表組成,圖11-2表示了三級表格。用收到的逐位號碼依次檢索各級表格,即第1位查第1級表,第2位查第2級表,等等。表中各單元用1個(gè)比特作為指示位,0表示繼續(xù)查表。此時(shí)所得為下級表的首地址。1表示查找結(jié)束,得到對應(yīng)于一定的接續(xù)任務(wù)的代碼。第1級只有一張表,第2級最多有10張表,第3級最多有100張表,形成“金字塔”式的結(jié)構(gòu)。 圖11-2(2、線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)的表格見圖11-3。要收到足夠的位數(shù)后才開始查表,例如收到前三位后查表。在大多數(shù)情況下可以得到分析結(jié)果接續(xù)任務(wù)代碼。對應(yīng)于未使用的號

23、碼則使用特殊號碼,例如用“0”表示。少數(shù)情況可能要繼續(xù)查表,為此可以加一個(gè)擴(kuò)展表。查擴(kuò)展表可用搜索法,將收到的號碼與表中的號碼組合比較,如一致即搜索成功,從而得到相應(yīng)的接續(xù)任務(wù)代碼。搜索有兩種方法:一種是線性方法,從表首開始開始依次搜索到表尾;另一種是兩分搜索法,即先搜索表的中部,然后再搜索上半部或下半部的中部,以此類推,用兩分法時(shí)表中的號碼組合應(yīng)按數(shù)字依次排列。圖11-3在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,號碼分析是由號碼分析函數(shù)完成的。從DTMF收號器收取的號碼以字符類型存放在一個(gè)字符型數(shù)組中,數(shù)組的長度為被叫號碼的長度,從這個(gè)數(shù)組中取出有效字符的個(gè)數(shù)作為號碼分析的循環(huán)次數(shù),開始進(jìn)行號碼分析。此函數(shù)是基于塔型

24、結(jié)構(gòu)的查表方法,分析過程如下圖所示:下表地址下表地址123410外線任務(wù)12下表地址下表地址3下表地址14用戶一0下表地址火警91空號31空號5第2位第3位第4位#1系統(tǒng)用戶的號碼分別為“1234”“2345”“3456”“4567”,火警和匪警分別定義為“119#”“110#”,撥外線為“00”。主要研究內(nèi)容:1.分析與實(shí)現(xiàn)號碼分析的幾種方法。2.記錄實(shí)驗(yàn)步驟的過程與結(jié)果結(jié)果,體會號碼分析的過程。7、數(shù)字程控交換系統(tǒng)計(jì)費(fèi)課題研究目的:研究數(shù)字程控交換系統(tǒng)計(jì)費(fèi)的過程,通過設(shè)設(shè)計(jì)和設(shè)置一些計(jì)費(fèi)參數(shù)來觀察其對計(jì)費(fèi)的影響。原理:系統(tǒng)中的通信設(shè)備的投資主要通過收取用戶的服務(wù)費(fèi)得到補(bǔ)償,所以計(jì)費(fèi)應(yīng)該根據(jù)

25、服務(wù)時(shí)所占用的設(shè)備情況決定。這些設(shè)備可分為兩類,一類是用戶單獨(dú)占用的設(shè)備,包括話機(jī)、用戶環(huán)線和相應(yīng)的交換機(jī)用戶線接口。這類設(shè)備一旦分配給某用戶后,無論該用戶是否通話,都無法再被其他用戶使用。另一類是許多用戶共享的設(shè)備,包括交換機(jī)的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、控制單元和中繼傳輸系統(tǒng)(包括交換機(jī)的中繼接口等。這類設(shè)備僅在用戶通話時(shí)被占用,通話結(jié)束后立即釋放。因此,電話收費(fèi)也應(yīng)該包括兩個(gè)部分。第一部分是月租金,它是每部話機(jī)占用的專用設(shè)備的費(fèi)用。用戶無論通話與否,每部話機(jī)每月必須交納一定數(shù)額的租金。第二部分是通話費(fèi),它應(yīng)該按照通信話務(wù)量計(jì)算,當(dāng)需要使用中繼傳輸系統(tǒng)時(shí),還應(yīng)該考慮傳輸距離。目前實(shí)用的計(jì)費(fèi)方法主要有以下幾種

26、:1.包月制在包月制中,每個(gè)月對每臺話機(jī)收取固定的費(fèi)用,通話不再收費(fèi),且通話的時(shí)間和次數(shù)不限。這類制度實(shí)際上無須專門的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。包月制的優(yōu)點(diǎn)是簡單,但常會造成話務(wù)量失控和通信設(shè)備使用上的浪費(fèi)。包月制目前主要用于市話通信中。2.單式計(jì)次制這種計(jì)費(fèi)制度除收取每臺話機(jī)的月租外,還對每次通話收取固定的通話費(fèi),每次通話的時(shí)間不限。這類計(jì)費(fèi)系統(tǒng)較簡單,但因未考慮通話時(shí)間的長短及發(fā)、受話雙方的距離,收費(fèi)不夠合理準(zhǔn)確。單式計(jì)次制同樣主要用于市話通信中。3.復(fù)式計(jì)次制在復(fù)式計(jì)次制中,除收取每臺話機(jī)的月租外,還根據(jù)每次通話的距離、時(shí)間、和服務(wù)種類收取通話費(fèi)。這種收費(fèi)是最合理、最準(zhǔn)確但也是最復(fù)雜的。在復(fù)式計(jì)費(fèi)中,通

27、話時(shí)間一般從受話方摘機(jī)時(shí)算起,至任何一方掛機(jī)時(shí)截止。對于固定電話用戶,電信運(yùn)營商將在每個(gè)月的固定日期對用戶進(jìn)行上個(gè)月費(fèi)用的結(jié)算并針對每個(gè)用戶進(jìn)行分揀,即所謂“分揀月結(jié)”。結(jié)算出的費(fèi)用通常包括該用戶的月租、市話費(fèi)用和長途電話費(fèi)用。結(jié)算后該用戶的費(fèi)用被清零,重新開始對新的通話的計(jì)費(fèi)記錄。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中只有一種計(jì)費(fèi)方式,即市話計(jì)費(fèi)方式,通話雙方雙向計(jì)費(fèi),能設(shè)置某一天以及一段時(shí)間的折扣率,也可以使用戶免收費(fèi),能顯示通話記錄以及用戶的余額。主要研究內(nèi)容:數(shù)字程控交換系統(tǒng)計(jì)費(fèi)的過程及計(jì)費(fèi)設(shè)計(jì)。8、仿真電話與狀態(tài)監(jiān)控課程研究目的:理解整個(gè)呼叫處理的過程。原理通過對程控交換試驗(yàn)演示軟件中的仿真電話功能,一步一步

28、的實(shí)現(xiàn)整個(gè)呼叫處理的過程,即在軟件中選擇某個(gè)操作,實(shí)驗(yàn)箱就執(zhí)行相應(yīng)的操作,這樣讓學(xué)生進(jìn)一步理解整個(gè)呼叫處理的過程。在仿真電話中選擇“主叫摘機(jī)”,并選擇相應(yīng)的號碼,按“執(zhí)行”后,相應(yīng)的用戶就會聽到撥號音。按了一個(gè)號碼后,主叫停撥號音。按完四個(gè)號碼后,如果號碼錯(cuò)誤,送主叫忙音,如果號碼正確,送主叫回鈴音,被叫振鈴。選擇“主叫掛機(jī)”或“被叫掛機(jī)”,則拆除線路,送被叫或主叫忙音。以上是仿真電話整個(gè)呼叫處理的基本過程,具體操作見實(shí)驗(yàn)步驟。注意要按正常的流程操作,否則不能執(zhí)行。比如一開始就選擇“被叫摘機(jī)”,會彈出“異常處理”的對話框。研究內(nèi)容:電話交換系統(tǒng)中整個(gè)呼叫處理的過程及實(shí)現(xiàn)。9、脈沖計(jì)數(shù)原理與設(shè)計(jì)

29、分析課題研究目的:研究脈沖識別的原理并對脈沖識別進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。原理:撥號盤所發(fā)出的撥號脈沖有規(guī)定的參數(shù)。我國規(guī)定的號盤脈沖的參數(shù)有:脈沖速度:即每秒鐘送出的脈沖個(gè)數(shù),規(guī)定的脈沖速度為每秒鐘8-16個(gè)脈沖;脈沖斷續(xù)比:即脈沖寬度(斷和間隔寬度(續(xù)之比,規(guī)定的脈沖斷續(xù)比為1:1-3:1。1脈沖識別程序掃描周期的確定:為確定脈沖識別掃描的周期,需要計(jì)算出最短的變化間隔(脈沖或間隔寬度,這樣才能保證每個(gè)脈沖都能夠識別而不至于丟失脈沖。由于號盤每秒發(fā)出的最快脈沖個(gè)數(shù)為16個(gè),脈沖周期T=1000/16=62.5ms,在這種情況下斷續(xù)時(shí)間比為3:1時(shí)續(xù)的時(shí)間最短,為1/4*T,所以最短變化周期為1/4*(

30、1000/16=15.625ms,脈沖識別掃描程序的周期<15.625ms。2撥號脈沖識別原理:在下圖中,采用了10ms的掃描周期,其中的變化識別標(biāo)志了狀態(tài)的變化。對于一個(gè)脈沖來說,是前沿和后沿各識別一次,我們可以任取一個(gè)來識別脈沖,下圖中采用了前沿識別。從邏輯上講,也就是說, (這前=這相當(dāng)于前面所說的掛機(jī)識別。同樣(這前前=前相當(dāng)于摘機(jī)識別。在這里采用比較麻煩的邏輯運(yùn)算的原因是需要“變化識別”這個(gè)結(jié)果。這在位間隔識別中要用到。 脈沖識別原理原理示意圖在設(shè)計(jì)中應(yīng)該用一個(gè)數(shù)組保留前10ms的線路狀態(tài),用另一個(gè)數(shù)組保留當(dāng)前的線路狀態(tài),并且提供了保存“變化識別”的數(shù)組(以供后面的位間隔識別使

31、用,另外提供給學(xué)生使用的是保存已檢測的脈沖值的數(shù)組,學(xué)生編程檢測到一個(gè)脈沖以后,就將該線路對應(yīng)的脈沖值加一,下圖為脈沖識別實(shí)驗(yàn)流程圖。 脈沖識別程序流程圖3實(shí)現(xiàn)方法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所需完成的函數(shù):void scanpulse(int linestateLINEMAX,int linestate10LINEMAX,int change LINEMAX,int fchangeLINEMAX,int pulsenumLINEMAX 其中LINEMAX為最大線路數(shù),linestate為當(dāng)前線路狀態(tài),linestate10為10ms前的線路狀態(tài),change為狀態(tài)改變,fchange為首次變化,pulsenu

32、m為脈沖計(jì)數(shù)數(shù)組。另外為方面大家操作,我們還提供了兩個(gè)子定義的函數(shù):int nor_op(int a,int b;int or_op(int a,int b;分別用于異或操作和或操作。值得提醒大家的是:請把這次的線路掃描值保存到10ms前的線路狀態(tài)數(shù)組中,以便主程序周期調(diào)用。研究的主要內(nèi)容:脈沖識別的計(jì)數(shù)方法的編程實(shí)現(xiàn)10、時(shí)間表調(diào)度原理與設(shè)計(jì)分析課題研究目的:研究程控交換機(jī)中的時(shí)間表實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度方法的原理,并編程實(shí)驗(yàn)時(shí)間調(diào)度。原理:周期級程序由時(shí)間表調(diào)度、啟動。本實(shí)驗(yàn)所編模塊 時(shí)間表調(diào)度模塊,就是以時(shí)間表為依據(jù),通過時(shí)間表以不同周期調(diào)用下屬的七個(gè)周期級模塊及相應(yīng)程序(維持模擬系統(tǒng)正常運(yùn)行的屏

33、幕顯示模塊、垃圾箱處理模塊及基本級程序。關(guān)于設(shè)計(jì)時(shí)間表完成任務(wù)調(diào)度的方法可參見教材,本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的時(shí)鐘中斷周期定為10MS。實(shí)現(xiàn)方法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),給定的原始數(shù)據(jù)是各程序模塊的名稱和規(guī)定的執(zhí)行周期,要求由時(shí)間表調(diào)度的程序模塊有以下幾種:周期級:模塊名執(zhí)行周期MFPIDE (脈沖識別模塊 10MSMFMID (位間隔識別模塊 100MSMFTMOD (計(jì)時(shí)模塊 50MSMFSCOC (驅(qū)動交換網(wǎng)絡(luò)模塊 100MSMFDRSN (送音模塊 100MSMFSEDT (收號、停收號模塊 50MS基本級及其他:模塊名執(zhí)行周期SCAN_COMMU( 100MSSCAN_T( 50MSSCAN_D( 50MSCE

34、RCOMMU_PROC( 50MSCEDRECEIVE_COMMU( 50MSLFCOMC( 50MSSECHARD( 10MSMFDUST (垃圾箱模塊無周期課題研究內(nèi)容:時(shí)間表調(diào)度的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)11、摘掛機(jī)檢測原理與設(shè)計(jì)分析課題研究目的:摘掛機(jī)檢測原理的研究和編程實(shí)現(xiàn)的掌握情況。原理:設(shè)用戶在掛機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“0”,用戶在摘機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“1”,摘掛機(jī)掃描程序的執(zhí)行周期為200ms,那么摘機(jī)識別,就是在200ms的周期性掃描中找到從“0”到“1”的變化點(diǎn),掛機(jī)識別就是在200ms的周期性掃描中找到從“1”到“0”的變化點(diǎn),該原理的示意圖如下所示: 在我們的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,我們把前200m

35、s的線路狀態(tài)保存以備這次可以讀取,同時(shí)讀出這次的線路狀態(tài),把前200ms的線路狀態(tài)取反與這次的線路狀態(tài)相與,如果為1,就說明檢測到摘機(jī)消息了。同理,我們把這次的線路狀態(tài)取反再與前200ms的線路狀態(tài)相與,如果為1就說明檢測到掛機(jī)消息了。然后把摘掛機(jī)信號作為事件放入摘掛機(jī)隊(duì)列中。下圖為摘掛機(jī)識別的流程(不包括插入摘掛機(jī)隊(duì)列。 摘掛機(jī)檢測實(shí)驗(yàn)流程圖課題研究內(nèi)容:電話交換系統(tǒng)中摘掛機(jī)原理和編程實(shí)現(xiàn)12、位間隔識別原理與分析設(shè)計(jì)課題研究目的:現(xiàn)代程控交換機(jī)電話撥號的位間隔識別原理及編程實(shí)現(xiàn)。原理:位間隔識別的目的是要識別兩位號碼之間的間隔,從而區(qū)分各位號碼。首先來確定一下位間隔識別的掃描周期,一方面撥

36、號盤的位間隔 250ms。另一方面需要確定一下最長的脈沖或者間隔為多少毫秒。由于最慢的脈沖速度為每秒8個(gè)脈沖,這就是說脈沖周期T=1000/8=125ms,當(dāng)斷續(xù)比為3:1時(shí),脈沖(斷時(shí)間應(yīng)為125ms*3/4=93.75ms,所以位間隔識別程序要能鑒別93.75ms和250ms間的間隔。一般采用96ms掃描程序來識別,位間隔識別的原理圖見下: 位間隔識別原理原理示意圖對于位間隔識別的基本原理,在這里要強(qiáng)調(diào)兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):(1識別在前96ms周期內(nèi)沒有發(fā)生過變化。這就排除了脈沖變化的因素。因?yàn)槊}沖最長間隔如前面所計(jì)算的那樣為93.75ms 96ms;(2識別出在此以前的最后一次變化是在96ms以前

37、的那個(gè)周期內(nèi),這一條件可以保證在位間隔開始96ms后的第一個(gè)周期就能識別到,而且保證以后各次掃描不識別。為此引入了“首次變化”這個(gè)變量,它標(biāo)志首次遇到了“變化”。平時(shí)它為“0”,當(dāng)在一個(gè)掃描周期內(nèi)遇到變化后就變?yōu)椤?”,在這個(gè)周期的后續(xù)時(shí)間里它都保持“1”不變。這個(gè)條件可由下面的邏輯關(guān)系來實(shí)現(xiàn): 首次變化=首次變化變化識別。當(dāng)首次變化為“0”時(shí),只要8ms脈沖掃描的變化識別為“0”,則首次變化永遠(yuǎn)為“0”,一旦變化識別為“1”,則首次變化就變?yōu)椤?”,而且以后無論變化識別如何改變都不能改變首次變化的“1”值。為確保以上“首次變化”平時(shí)為“0”,令每次96ms程序都把它清“0”,這樣就寫出下面的

38、計(jì)算公式: 首次變化=(首次變化變化識別在每次96ms程序執(zhí)行期間來檢查“首次變化”這個(gè)變量,若為“0”,說明在前96周期內(nèi)沒有發(fā)生過變化;若為“1”,說明已發(fā)生變化,但這時(shí)還不能確定為何種變化,既可能為脈沖變化,也可能為位間隔變化。這就需要看下一個(gè)96ms周期,若仍有變化,則屬于“脈沖變化”;若無變化,即屬于“位間隔”變化(>96ms無變化。這時(shí)在再下一個(gè)周期內(nèi)仍能識別出“無變化”,但已經(jīng)識別出一次了,不能再作重復(fù)識別。對上面的討論加以概括,只要識別兩個(gè)變量就可以了:(1上一個(gè)96ms周期內(nèi)無變化;(2再上一個(gè)周期內(nèi)有變化就可確定為“位間隔”了。在上面的圖中的“首次變化”是識別變量(1

39、的,首次變化=1是說明上一周期內(nèi)無變化,否則有變化。上圖中前次“首次變化”是識別后一個(gè)變量(2的,前次“首次變化”是讀取“首次變化”的存儲內(nèi)容,不過96ms讀一次,讀的正是再上一個(gè)周期的最后結(jié)果。前次“首次變化”=1,說明再上一個(gè)周期有過變化,否則無變化。將“首次變化”取反后與前次“首次變化”相與,結(jié)果為“1”,表示有位間隔。值得注意的是,僅上面識別出的“位間隔”還是不夠的,因?yàn)樗荒苷f明前一次變化在96ms以前,那么用戶中途掛機(jī)也可以達(dá)到這個(gè)條件,因此必須區(qū)別是“位間隔”還是“中途掛機(jī)”。區(qū)別這個(gè)很容易,只要區(qū)別一下現(xiàn)在用戶處于掛機(jī)還是摘機(jī)狀態(tài)就可以了。前者是中途掛機(jī),后者是位間隔。方法可以

40、是查一下當(dāng)前的用戶線狀態(tài),如果為“1”,說明用戶已經(jīng)掛機(jī),那么識別的是“中途掛機(jī)”,否則為“位間隔”。在我們的實(shí)驗(yàn)中提供了前100ms的線路狀態(tài)數(shù)組和當(dāng)前的線路狀態(tài)數(shù)組,以及用來保存“變化識別”、“首次變化”和“前次首次變化”的數(shù)組等供學(xué)生使用,學(xué)生通過編程檢測位間隔的位置,當(dāng)學(xué)生檢測到位間隔以后,學(xué)生把與該線路對應(yīng)的脈沖值放入到一個(gè)零時(shí)(局部的接收號碼隊(duì)列中,當(dāng)然放在接收號碼隊(duì)列中的事件需保存著與該號碼對應(yīng)的線路號,因?yàn)閹讉€(gè)線路接收到的號碼都是放在同一個(gè)隊(duì)列中的。然后,外部程序掃描該接收號碼隊(duì)列,逐一把各個(gè)接收號碼事件發(fā)送給交換系統(tǒng)中央控制模塊進(jìn)行處理。下面給出的是位間隔檢測實(shí)驗(yàn)的流程圖:

41、位間隔檢測程序流程圖課題研究內(nèi)容:基于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)電話撥號的位間隔檢測的原理分析及程序設(shè)計(jì)13、分組交換過程演示分析課題研究目的:模擬分組交換網(wǎng)中數(shù)據(jù)報(bào)方式或者虛電路方式交換研究和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)原理:數(shù)據(jù)報(bào)方式面向交換機(jī)的無連接的工作方式,逐段轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)交換原理。分組交換虛電路的建立、連接和拆除以及分組的轉(zhuǎn)發(fā)原理。X.25建議是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO和國際電報(bào)電話咨詢委員會(CCITT制定的關(guān)于數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備(DCE之間的接口規(guī)程。X.25標(biāo)準(zhǔn)的思路是為用戶(DTE和分組交換網(wǎng)絡(luò)(DCE之間建立對話和交換數(shù)據(jù)提供一些共同的規(guī)程,這些規(guī)程包括數(shù)據(jù)傳輸通路的建立、保持和釋放,數(shù)

42、據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制和流量控制,防止網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞,確保用戶數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)的安全,向用戶提供盡可能多而且方便的服務(wù)。X.25建議為分組交換網(wǎng)定義了開放系統(tǒng)互連(OSI模型的下3層,這三層分別是:物理層,鏈路層,分組層。與OSI模型的下三層一一對應(yīng),只是OSI的網(wǎng)絡(luò)層(第三層改稱分組層,其功能是一致的。X.25的三層協(xié)議為DTEDTE之間的高層通信協(xié)議提供了可靠的基礎(chǔ)。 交換虛電路建立過程當(dāng)主叫DTE想要建立虛呼叫時(shí),它發(fā)送“呼叫請求”分組,該“呼叫請求”分組包含可供分配的高端的LCN和被叫的DTE地址。該分組發(fā)送到本地DCE,由DCE將該分組轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)規(guī)程格式,而且通過網(wǎng)絡(luò)路由(交換到遠(yuǎn)端DCE,由遠(yuǎn)端DCE將網(wǎng)絡(luò)規(guī)程格式的呼叫請求分組轉(zhuǎn)換為“入呼叫”分組,并發(fā)送給被叫的DTE,該分組包含了可供分配的低端的LCN。被叫DTE通過發(fā)送“呼叫接受”分組表示同意建立虛電路。遠(yuǎn)端DCE接收到“呼叫接受”分組之后,通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)程傳送到本地DCE,本地DCE發(fā)送“呼叫連接”分組到主叫DTE。主叫DTE接收到“呼叫連接”分組之后,表示主叫DTE和被叫 DTE之間的虛呼叫已建立,可