TST数字交换网络的设计.doc

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整理为word格式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整理为word格式第一章 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8bitSM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整理为word格式图 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整理为word格式图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，各时隙之间相隔整理为word格式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256×8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2－2(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。

整理为word格式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：① MITEL串行总线（ST-BUS） ② 8×32时隙输入③ 8×32时隙输出 ④ 256个用户的无阻塞交换⑤单电源（+5V）供电 ⑥ 30mW的低功耗⑦微处理器的接口 ⑧三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2～9脚STI0~STI7：8个2.048Mbps串行输入的数据码流30脚VDD、(10)脚VSS：供电电源13～18脚A0~A5：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29～22脚D0~D7：数据总线38～31脚STO0~STO7：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整理为word格式如前面所述，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A4~A0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：A5～A0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A5～A0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8×16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（COL0—COL7）和16条ROW线（ROW0～ROW15），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ACOL2～ACOL0和数据线AROW3～AROW0进行控制和选择需要接通的交叉点号ACOL2～ACOL0管COL7～COL0中的一条线ACOL2～ACOL0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；AROW3～AROW0管ROW15～ROW0中的一条。

AROW3～AROW0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ACOL0～ACOL2送001，另一方向面向AROW3～AROW0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管脚图整理为word格式2.3 TST交换网络交换原理如图1-3：假定PCM0上的TS16与PCM15上的TS40进行交换，即两个时隙代表 A、B两个用户通过。