tst網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　蘭州理工大學(xué)</b></p><p><b>　　計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院</b></p><p><b>　　2012年春季學(xué)期</b></p><p><b>　　交換原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目：

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p>

3、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　成 績： </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要及關(guān)鍵詞2</b></p><p><

4、;b>　　前言3</b></p><p>　　第一章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)基本原理4</p><p>　　1.1 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的工作原理5</p><p>　　1.2 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的工作過程5</p><p>　　第二章 硬件介紹7</p><p>　　2.1 單片機(jī)AT89C51簡介7

5、</p><p>　　2.2 時分交換芯片MT8980介紹8</p><p>　　2.3 空分交換芯片MT8816介紹10</p><p>　　2.4 鎖存器74HC573簡介12</p><p>　　第三章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)及結(jié)果分析13</p><p>　　3.1 T-S-T網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)13<

6、/p><p>　　3.2 T-S-T網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.3 結(jié)果分析16</p><p>　　第四章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)性能分析18</p><p>　　4.1 T-S-T阻塞的概率計(jì)算18</p><p>　　4.2 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的容量18</p><p>　　4.3

7、 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的不足和改進(jìn)18</p><p>　　總結(jié)及心得體會19</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)在程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)中占有重要的地位，其容量的大小，可靠性直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的交換能力及系統(tǒng)的可靠

8、性。程控用戶交換機(jī)用于集團(tuán)內(nèi)部，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的通話服務(wù)，并可以方便地組建各種專用網(wǎng)。通過添加匯接功能也可以與公用電話網(wǎng)（PSTN）接通。用戶交換機(jī)與電信系統(tǒng)內(nèi)的局用交換機(jī)的任務(wù)不同，其設(shè)計(jì)方案與技術(shù)指標(biāo)也不相同。MT8980 是用于數(shù)據(jù)或語音交換的專用芯片，文章介紹了利用該芯片實(shí)現(xiàn)小型程控交換的設(shè)計(jì)方案，討論了系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)。指出了MT8980 與CPU 的接口設(shè)計(jì)，以及對MT8980的程序控制。</p><p

9、>　　并對交換技術(shù)作了簡單介紹, 在此基礎(chǔ)上著重介紹了利用MT8980和MT8816 實(shí)現(xiàn)小型數(shù)字程控交換的設(shè)計(jì)方案, 介紹了交小型數(shù)字程控交換機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　TST網(wǎng)絡(luò)，AT89C51，MT8980，MT8816 ，74HC573 </p><p><b&

10、gt;　　前言</b></p><p>　　近20 年的時間里, 隨著半導(dǎo)體材料技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字傳輸技術(shù)等方面的快速發(fā)展, 傳統(tǒng)的電話交換系統(tǒng)正在逐步發(fā)展成為一種廉價、快捷、優(yōu)質(zhì)、可靠, 不僅能交換話音, 還能夠交換數(shù)據(jù)或圖像等多種綜合業(yè)務(wù)的通用性的通信組網(wǎng)設(shè)備。</p><p>　　程控電話交換系統(tǒng)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)用戶間話路的接續(xù),它可以劃分為兩大部

11、分: 話路設(shè)備與控制設(shè)備。數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是程控交換系統(tǒng)中一種規(guī)模可縮放的大容量數(shù)字交換部件，目前在交換局中運(yùn)行的程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)，其數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)主要采用復(fù)制式T-S-T型時分交換，在實(shí)現(xiàn)上通常采用專用通信芯片。對時分交換網(wǎng)絡(luò)，信道由時隙構(gòu)成。交換單元內(nèi)部通常采用T-S-T型接線器結(jié)構(gòu)。T-S-T 型接線器主要有話音存儲器和控制存儲器及一些控制電路組成,其交換工作方式有兩種:順序?qū)懭隲控制讀出和控制寫入\順序讀出。對于單T接線器實(shí)現(xiàn)的交換網(wǎng)

12、絡(luò)，對每個時隙的存取需要一個讀周期時間和一個寫周期時間，因此其可交換的最大時隙數(shù)目與存儲器的讀寫周期時間有關(guān)，隨著交換容量的增大，對存儲器的讀寫速度要求更高。由于通信專用芯片成本較高，并且對大容量的交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)更為困難，因此導(dǎo)致交換網(wǎng)絡(luò)成本高，設(shè)計(jì)復(fù)雜，程控交換機(jī)是現(xiàn)代通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與大規(guī)模集成電路有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　先進(jìn)的硬件與日臻完美的軟件綜合于一體,賦予程控交換機(jī)以眾多的功能和特點(diǎn),

13、使它與機(jī)電交換機(jī)相比,特點(diǎn)是: 體積小,重量輕, 功耗低, 節(jié)省費(fèi)用； 能提供許多新的用戶服務(wù)性能,如縮位撥號、叫醒業(yè)務(wù)、呼叫轉(zhuǎn)移等等；工作穩(wěn)定, 維護(hù)管理方便, 可靠性高；靈活性大,為適應(yīng)交換機(jī)外部條件的變化,增加的新業(yè)務(wù)往往只要改變軟件就能滿足不同外部條件需要，便于采用公共信道信號系統(tǒng),不但可以提高呼叫接續(xù)的速度和提供更多服務(wù)性能,而且還能提高通信質(zhì)量。</p><p>　　第一章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)基本原理

14、</p><p>　　大型的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)普遍采用TST（時分-空分-時分）三級結(jié)構(gòu)，它由兩個T級和一個S級組成，如圖1.1所示；</p><p>　　圖1.1 T-S-T網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　1.1 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的工作原理</p><p>　　T-S-T是三級交換網(wǎng)絡(luò)，兩側(cè)為T接線器，中間一級為S接線器，S級的出入線數(shù)決定于兩側(cè)

15、T接線器的數(shù)量。第1級T接線器：負(fù)責(zé)輸入母線的時隙交換。S接線器：負(fù)責(zé)母線之間的空間交換。第2級T接線器：負(fù)責(zé)輸出母線的時隙交換。因?yàn)椴捎脙蓚€T級，可充分利用時分接線器成本低和無阻塞的特點(diǎn)，并利用S級擴(kuò)大容量，使他具有成本低，阻塞率小和路由尋找簡單等特點(diǎn)。</p><p>　　這種數(shù)字交換網(wǎng)引入了空分級S，改善了話務(wù)的疏散功能，并通過擴(kuò)大S級的輸入母線和輸出母線，將多個時分接線器連接起來，大幅度提高了交換網(wǎng)的容量

16、。圖中S級之前的稱為前T級，S級之后的稱為后T級。TST交換網(wǎng)絡(luò)有8 條輸入PCM復(fù)用線, 每條接至一個T接線器, 有8 條輸出PCM復(fù)用線從輸出側(cè)T接線器接出。T接線器的數(shù)量為輸入(8) + 輸出(8) 。中間一級為S接線器, 交叉點(diǎn)矩陣為8×8。假定每條輸入或輸出PCM復(fù)用線上的復(fù)用度為32, 即32個時隙, 則所有T接線器的容量應(yīng)有32 個單元, 每一級的控制存儲器的單元也應(yīng)有32個。TST交換網(wǎng)絡(luò)中的T接線器有兩種控制

17、方式。一種是輸入T接線器采用“順序?qū)懭? 控制讀出”方式, 輸出T接線器采用“控制寫入, 順序讀出”方式; 另一種控制方式是輸入T接線器輸出采用“控制寫入, 順序讀出”方式, 輸出T接線器采用“順序?qū)懭? 控制讀出”方式。中間S接線器采用輸入控制和輸出控制兩種方式均可.這里S級的容量為8X8，即有8組輸入母線和8組輸出母線，分別可接8個前T級和8個后T級。</p><p>　　為減少選路次數(shù)，簡化控制，可使兩個方

18、向的內(nèi)部時隙具有一定的對應(yīng)關(guān)系，通?？上嗖畎霂追Q反相法，即：</p><p>　　設(shè)：Nf=一幀的時隙數(shù), Na=A到B方向的內(nèi)部時隙數(shù), Nb=B到A方向的內(nèi)部時隙數(shù)</p><p>　　則： Nb= Na +Nf/2</p><p>　　TST網(wǎng)絡(luò)完全無阻塞的條件：m（內(nèi)部時隙數(shù)）=2n（輸入時隙數(shù)）</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用中

19、，用戶A所在的同一組T級網(wǎng)絡(luò)中前T級和后T級使用同一個控制存儲器來控制，但兩者最高位是倒相關(guān)系，同樣的方法，用戶B所屬的T級網(wǎng)絡(luò)也是采用的同一個控制存儲器來控制，只需要將最高位反相后送給后T級。這樣在電路上大大的簡化了控制電路的復(fù)雜程度。</p><p>　　1.2 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的工作過程</p><p>　　A B的交換：將用戶A的話音信息的PCM編碼由交換網(wǎng)絡(luò)的上行通路HW1

20、的TS1，交換到用戶B占用的下行通路HW3的TS3，交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部時隙選用ITS2。為完成這個交換，計(jì)算機(jī)在呼叫建立時將初級T接線器的控制存儲器的CMA1(1)的值設(shè)為2，將第一個S接線器S1的控制存儲器CMC2(2)的設(shè)為1，將第二個S接線器S2的控制存儲器CMC32(2)的內(nèi)容設(shè)為2，將次級T接線器的控制存儲器的CMB1(3)的內(nèi)容設(shè)為2。</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)中初級T接線器采用控制輸入，順序輸出方式，上

21、行通路傳送來的用戶A的信息被寫如其話音存儲器SMA1(2)，在時隙2時被讀出并送到輸出端，也就是S1的輸入線HW1的ITS2。由于S1采用輸出控制方式，S1的控制存儲器CMC2(2)的值為1，所以S1的輸入線HW1與輸出線HW2在時隙2時連通。S1的輸出線HW2也是S2的輸入線。因?yàn)镾2采用輸出控制方式且S2的控制存儲器CMC3(2)的內(nèi)容為2，所以S2的輸入線HW2與輸出線HW3在時隙2時接通。S2的輸出線HW3又為次級T接線器的輸入

22、線，由于次級T接線器采用順序輸入，控制輸出方式，并且次級T接線器的CMB1(3)的值為2，因此用戶A的話音信息被交換到了HW3的TS3，網(wǎng)絡(luò)完成了規(guī)定的交換。</p><p>　　B A的交換：將用戶B的話音信息的PCM編碼從交換網(wǎng)絡(luò)的上行通路HW3的TS3交換到A所占用的下行通路的HW1的TS1。其內(nèi)部時隙ITS的選用常采用反相法來確定。采用反相法時，兩個通路的內(nèi)部時隙相差半幀，用公式表示為Y=(X+n

23、/2) mod n 式中，Y為反向通路的內(nèi)部時隙號，X為正向通路的內(nèi)部時隙號，n為每幀的時隙數(shù)（即復(fù)用度），在本網(wǎng)絡(luò)的示例中，Y=(X+n/2) mod n =（2+32/2）mod 32=18。反向通路的交換過程與與正向通路完全類似，不在贅述。</p><p><b>　　第二章 硬件介紹</b></p><p>　　2.1單片機(jī)AT89C51簡介</p

24、><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高

25、效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p>　　AT89C51的引腳圖：</p><p><b>　　1．主要特性：</b></p><p>　　·  8031 CPU與MCS-51 兼容 · 全靜態(tài)工作：0Hz-24KHz· 4K字節(jié)可編程FLASH

26、存儲器(壽命：1000寫/擦循環(huán))</p><p>　　· 三級程序存儲器保密鎖定 · 128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　· 32條可編程I/O線 · 兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器·  6個中斷源 · 可編程串行通道·

27、 低功耗的閑置和掉電模式· 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p>　　1．管腳說明：  VCC：供電電壓。  GND：接地。  P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0

28、口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。   P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器

29、可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 A

30、LE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略

31、微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。   /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。   /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖

32、定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用</p><p>　　2.2 時分交換芯片MT8980介紹</p><p>　　該器件是8線×32信道數(shù)字交換電路。它內(nèi)部包含串-并變換器，數(shù)據(jù)存儲器、幀計(jì)數(shù)器、控制接口電路、接續(xù)存儲器、控制寄存器、輸出復(fù)用電路及并-串變換器等功能單元。輸入和輸出均連接8條PCM基群(30／32路)數(shù)據(jù)線

33、，在控制信號作用下，可實(shí)現(xiàn)240／256路數(shù)字話音或數(shù)據(jù)的無阻塞數(shù)字交換。它是目前集成度較高的新型數(shù)字交換電路，可用于中、小型程控用戶數(shù)字交換機(jī)。</p><p>　　1．MT8980管腳說明</p><p>　　CP ： 時鐘輸入，頻率為4.096MHz，串行碼流由此時鐘的下降沿定位。</p><p>　　FS ： 幀同步脈沖輸入，它作為2.048Mb／s

34、碼流的同步信號，低電平使內(nèi)部計(jì)數(shù)</p><p>　　器在CP下次負(fù)跳變時復(fù)位。</p><p>　　CS ： 片選信號輸入，低電平有效。</p><p>　　DS ： 微處理器接口時數(shù)據(jù)輸入選通信號，高電平有效。</p><p>　　VDD ： 正電源。 </p><p>　　VSS ： 負(fù)電源，通

35、常為地。</p><p>　　R／W ： 微處理器接口時讀、寫控制信號，若輸入高電平，為讀出；若輸入低電平，則為寫入。</p><p>　　DTA ： 數(shù)據(jù)應(yīng)答信號輸出(開漏輸出)，它為微處理器接口時數(shù)據(jù)證實(shí)信號，若此端下拉至低電平，電路處理完數(shù)據(jù)，通常 DTA 經(jīng)909Ω(W／4)接+5V。</p><p>　　ODE ： 輸出驅(qū)動允許。若該輸入保持高電平，則ST

36、O0～STO7輸出驅(qū)動器正常工作；若為低電平，則STO0～STO7呈高阻。但是如果利用軟件控制方式，即使ODE為高電平，也可以置STO0～STO7進(jìn)入高阻態(tài)。</p><p>　　CBO ： 控制總線輸出。每幀由256比特組成，每碼元為接續(xù)存儲器高位256個存儲</p><p>　　單元第1位的值。第0碼流相應(yīng)的碼元先輸出。</p><p>　　A0～A5 ：微處理

37、器接口時地址信號輸入。</p><p>　　D0～D7 ：微處理器接口時雙向數(shù)據(jù)輸入／輸出(三態(tài))。</p><p>　　STI0～STI7 ： 8路串行輸入的PCM基群(32信道)碼流，速率為2.048Mb／s。</p><p>　　STO0～ST07 ： 8路三態(tài)串行輸出的PCM基群碼流，速率為2.048Mb／s。</p><p>

38、;　　2．MT8980工作原理</p><p>　　MT8980由串-并變換器、數(shù)據(jù)存儲器、幀計(jì)數(shù)器、控制寄存器、控制接口單元、接續(xù)存儲器、輸出復(fù)用器與并-串變換器等部分構(gòu)成。</p><p>　　串行PCM數(shù)據(jù)流以2.048Mb／s速率(共32個64kb／s，8比特?cái)?shù)字時隙)分八路由STI0～STI7輸入，經(jīng)串-并變換，根據(jù)碼流號和信道(時隙)號依次存入256×8比特?cái)?shù)據(jù)存儲器

39、的相應(yīng)單元內(nèi)?？刂萍拇嫫魍ㄟ^控制接口，接受來自微處理器的指令，并將此指令寫到接續(xù)存儲器。這樣，數(shù)據(jù)存儲器中各信道的數(shù)據(jù)按照接續(xù)存儲器的內(nèi)容(即接續(xù)命令)，以某種順序從中讀出，再經(jīng)復(fù)用、緩存、并-串變換，變?yōu)闀r隙交換后的八路2.048Mb／s串行碼流，從而達(dá)到數(shù)字交換的目的。 如果不再對控制寄存器發(fā)出命令，則電路內(nèi)部維持現(xiàn)有狀態(tài)，剛才交換過的兩時隙將一直處于交換過程，直到接受新命令為止。 </p><p>　

40、　接受存儲器的容量為256×11位，分為高3位和低8位兩部分，前者決定本輸出時隙的狀態(tài)；后者決定本輸出時隙所對應(yīng)的輸入時隙。另外，由于輸出多路開關(guān)的作用，電路還可以工作于消息模式(message mode)，以使接續(xù)存儲器低8位的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)直接輸出到相應(yīng)時隙中去。 </p><p>　　電路內(nèi)部的全部動作均由微處理器通過控制接口控制，可以讀取數(shù)據(jù)存儲器、控制寄存器和接續(xù)存儲器的內(nèi)容，并可向控制寄存

41、器和接續(xù)存儲器寫入指令。此外，還可置電路于分離方式，即微處理器的所有讀操作均讀自于數(shù)據(jù)存儲器，所有寫操作均寫至接續(xù)存儲器的低8位。</p><p>　　2.3 空分交換芯片MT8816介紹</p><p>　　1． 空分交換芯片MT8816基本特性</p><p>　　該芯片是8×16模擬開關(guān)陣列，它內(nèi)含7~128線地址譯碼器，控制鎖存器和8×1

42、6交叉點(diǎn)開關(guān)陣列。</p><p>　　圖2.1 MT8816交換矩陣示意圖</p><p>　　2． MT8816管腳說明</p><p>　　下面對管腳功能作簡要說明</p><p>　　COL0～COL7 列輸入\輸出，開關(guān)陣列8路列輸入或輸出。</p><p>　　ROW0～ROW15

43、 行輸入\輸出，開關(guān)陣列16路列輸入或輸出</p><p>　　ACOL0～ACOL2 列地址碼輸入，對開關(guān)陣列進(jìn)行列尋址。</p><p>　　AROW0～AROW3 行地址碼輸入，對開關(guān)陣列進(jìn)行行尋址。</p><p>　　ST 選通脈沖輸入，高電平有效，使地址碼與數(shù)據(jù)得以控制相開關(guān) </p

44、><p>　　的通、斷。在ST上升沿前，地址必須進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)，在ST下降</p><p>　　沿處，數(shù)據(jù)也應(yīng)該是穩(wěn)定的。</p><p>　　DI 數(shù)據(jù)輸入，若DI為高電平，不管CS處于什么電平，均將</p><p>　　全部開關(guān)置于截止?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　RESET 復(fù)位信號輸入，若為高電平，不

45、管CS處于什么電平，均將</p><p>　　全部開關(guān)置于截止?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　CS 片選信號輸入，高電平有效。</p><p>　　VDD 正電源，電壓范圍為4.5～13.2V。</p><p>　　VEE 負(fù)電源，通常接地。</p><p>　　VSS 數(shù)

46、字地。</p><p>　　3． MT8816工作原理</p><p>　　下面我們將對MT8816型電子接線器作一介紹，使大家了解電子接線器的結(jié)構(gòu)原理。其它型號的電子接線器也大同小異。</p><p>　　MT8816是一片8×16模擬交換矩陣CMOS大規(guī)模集成電路芯片，如圖2.1所示，圖中有8條COL線（COL0—COL7）和16條ROW線（ROW0～

47、ROW15），形成一個模擬交換矩陣。它們可以通過任意一個交叉點(diǎn)接通。芯片有保持電路，因此可以保持任一交叉接點(diǎn)處于接通狀態(tài)，直至來復(fù)位信號為止。CPU可以通過地址線ACOL2～ACOL0和數(shù)據(jù)線AROW3∽AROW0進(jìn)行控制和選擇需要接通的交叉點(diǎn)號。ACOL2～ACOL0管COL7～COL0中的一條線。ACOL2～ACOL0編成二進(jìn)制碼，經(jīng)過譯碼以后就可以接通交叉點(diǎn)相應(yīng)的COLi；AROW3～AROW0管ROW15～ROW0中的一條。AR

48、OW3～AROW0編成二進(jìn)制碼，經(jīng)過譯碼以后就可以接通交叉點(diǎn)相應(yīng)的ROWi。例如要接通L1和J0之間的交叉點(diǎn)。這時一方面向ACOL0～ACOL2送001，另一方向面向AROW3～AROW0送0000，當(dāng)送出地址啟動門ST時，就可以將相應(yīng)交叉點(diǎn)接通了。圖中還有一個端子叫”CS”，它是片選端，當(dāng)CS為”1”時，全部交叉點(diǎn)就打開了。</p><p>　　綜上所述，該電路是由7～128線地址譯碼器、128位控制數(shù)據(jù)鎖存器

49、與8×16開關(guān)陣列組成，在電路處于正常開、關(guān)工作狀態(tài)下，CS應(yīng)為高電平，RESET為低電平，地址碼輸入選擇鎖存單元及開關(guān)陣列對應(yīng)的交叉點(diǎn)處于開的狀態(tài)，這樣數(shù)據(jù)DI在ST下降沿時刻被異步寫入鎖存單元，并控制所選交叉點(diǎn)開關(guān)的通、斷，若DI為低電平，則開關(guān)截止，其地址譯碼真值表如表2.1所示。</p><p>　　表2.1MT8816地址譯碼真值表</p><p>　　2.4 鎖存器

50、74HC573簡介</p><p>　　74HC573是一款高速CMOS器件，74HC573引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。74HC573包含八路D 型透明鎖存器，每個鎖存器具有獨(dú)立的D 型輸入，以及適用于面向總線的應(yīng)用的三態(tài)輸出。所有鎖存器共用一個鎖存使能（LE）端和一個輸出使能（OE）端。</p><p>　　當(dāng)LE為高時，數(shù)據(jù)從Dn輸入到鎖存器，在此條件下，鎖存器進(jìn)入透

51、明模式，也就是說，鎖存器的輸出狀態(tài)將會隨著對應(yīng)的D輸入每次的變化而改變。當(dāng)LE為低時，鎖存器將存儲D輸入上的信息一段就緒時間，直到LE的下降沿來臨。　　當(dāng)OE為低時，8個鎖存器的內(nèi)容可被正常輸出；當(dāng)OE為高時，輸出進(jìn)入高阻態(tài)。OE端的操作不會影響鎖存器的狀態(tài)。 </p><p>　　第三章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)及結(jié)果分析</p><p>　　3.1 T-S-T網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)</p&

52、gt;<p>　　程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)主要由處理機(jī)和存儲器組成, 處理機(jī)執(zhí)行交換機(jī)軟件程序指揮硬件、軟件協(xié)調(diào)動作; 存儲器用來存放軟件程序及有關(guān)數(shù)據(jù)。控制系統(tǒng)是程控交換機(jī)的核心, 其主要任務(wù)是根據(jù)內(nèi)、外線用戶的呼叫要求及組網(wǎng)與運(yùn)行、維護(hù)、管理的要求, 執(zhí)行存儲程序和各種命令, 以控制相應(yīng)的硬件, 實(shí)現(xiàn)信息的交換和系統(tǒng)地維護(hù)管理功能?？刂葡到y(tǒng)的主體是微處理機(jī), 包括CPU、存儲器、I/O 設(shè)備及相應(yīng)軟件。</p>

53、<p>　　本系統(tǒng)采用AT89C51 作為CPU,MT8980作為時間交換電路，MT8816作為空間交換電路。由MT8980輸入四路PCM,通過AT89C51控制時隙的交換，交換完后送入MT8816進(jìn)行空間交換，交換中結(jié)點(diǎn)的選通由AT89C51通過數(shù)據(jù)鎖存單元74HC573決定。其硬件連接圖如附圖所示，具體連接過程如下:</p><p>　　MT8980的控制功能分為兩個方面，第一是讀某信道中某時隙

54、的存儲器數(shù)據(jù)， 并由單片機(jī)判斷后作出不同的響應(yīng)， 第二是讓某時隙接續(xù)存儲器工作在信息模式， 使接續(xù)存儲器低八位的內(nèi)容作為數(shù)據(jù)直接輸出到相應(yīng)的時隙中作信令信</p><p>　　號，也可以將其作為2.048M 數(shù)據(jù)流用作控制碼流，以控制編譯碼器。AT89C51與MT8980之間的接口信號主要有地址線A0～A5、數(shù)據(jù)線D0～D7、片選信號/CS、讀寫信號R/W、數(shù)據(jù)輸入選通信號DS、數(shù)據(jù)應(yīng)答信號/DTA。AT89C5

55、1的P2.2、P2.0 分別與MT8980的DS、/DTA 相連,可以比較容易地實(shí)現(xiàn)AT89C51 和MT8980D 之間數(shù)據(jù)交換的同步。AT89C51的P2.3直接與MT8980D 的讀寫控制線相連,通過對P2.3 的置位和復(fù)位可以實(shí)現(xiàn)對該芯片的讀寫控制。AT89C51的P0 口與數(shù)據(jù)線相連,完成數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)片選信號/CS為低電平時,AT89C51可對MT8980D內(nèi)部的寄存器進(jìn)行讀寫, DS 和DTA 作為AT89C51 和MT8

56、980D 之間數(shù)據(jù)交換的同步信號。在DS 信號的上升沿時刻, 如果MT8980D 的片選信號/CS、數(shù)據(jù)線、地址線以及讀寫信號R/W 有效, 則CPU 開始對MT8980D 進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。?dāng)MT8980D 與89C51 之間完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收之后,DTA 送出一個下降沿, 表示這次數(shù)據(jù)交換完成,可以進(jìn)行下一項(xiàng)</p><p>　　對空分電路分析可知，在實(shí)際應(yīng)用中，芯片由輸入的行地址和列地址來選擇電導(dǎo)通的

57、點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)空間上的電路交換。處理器由單片機(jī)控制,采用的空分交換芯片為MT8816，該芯片交換矩陣為8X16，可實(shí)現(xiàn)24路用戶的空間交換。該電路是由7～128線地址譯碼器、128位控制數(shù)據(jù)鎖存器與8×16開關(guān)陣列組成，在電路處于正常開、關(guān)工作狀態(tài)下，CS應(yīng)為高電平，RESET為低電平，地址碼輸入選擇鎖存單元及開關(guān)陣列對應(yīng)的交叉點(diǎn)處于開的狀態(tài)，這樣數(shù)據(jù)DI在ST下降沿時刻被異步寫入鎖存單元，并控制所選交叉點(diǎn)開關(guān)的通、斷，若DI為

58、低電平，則開關(guān)截止。MT8816共有8×16個開關(guān)，這些開關(guān)分別有3根列地址線和4根行地址線的譯碼對應(yīng)，開關(guān)的狀態(tài)由數(shù)據(jù)輸入端DI的電平?jīng)Q定，如DI=1高電平則由地址譯碼對應(yīng)的開關(guān)導(dǎo)通，否則開關(guān)截止。MT8816所需的6根地址線（AROW3我們固定接地）、1根數(shù)據(jù)線（DI）、1根控制線（RESET）由U103的擴(kuò)展并口U203（74HC573）提供。U103根據(jù)接續(xù)命令將交換開關(guān)的位置、開關(guān)的開閉狀態(tài)通過U103的P0口寫至擴(kuò)

59、展并口U203中鎖存，U203的數(shù)據(jù)選通地址為C000H，MT88</p><p><b>　　3.2 結(jié)果分析</b></p><p>　　以上程序中首先完成對第一個T接線器的控制，具體步驟為：</p><p>　　（1）調(diào)用W-Conlrol子程序，寫控制寄存器=R1=00011001，完成選ST01／Ch01的連接存儲器高位。</p

60、><p>　?。?）調(diào)用W-Connection子程序，Rl=000000001，R2=100111，寫連接存儲器高位CMHb2=0為交換模式。</p><p>　?。?）調(diào)用W-Control子程序，寫控制寄存器=R1=00010001，選ST01／Ch01的連接存儲器低位。</p><p>　　（4）調(diào)用W-Connection子程序，RI=00100001，R2=

61、000001，寫連接存儲器的低8位。</p><p>　　然后再對S接線器控制：調(diào)用W-S子程序，完成對MT8816的控制。</p><p>　　最后對第二個T 接線器進(jìn)行控制，具體步驟為：</p><p>　　(1)調(diào)用W-Conlrol子程序，寫控制寄存器=R1=0001 1010，選ST02／Ch030的連接存儲器高位。</p><p>

62、;　　(2)調(diào)用W-Connection子程序，Rl=00000001，R2=111110，寫連接存儲器高位CMHb2=0為交換模式。</p><p>　　(3)調(diào)用W-Control子程序，寫控制寄存器=R1=00010010，選ST02／Ch030的連接存儲器低位。</p><p>　　(4)調(diào)用W-Connection子程序，RI=00100111，R2=100111，寫連接存儲器的

63、低8位。</p><p>　　這樣，就完成了輸入群路0的信道2到輸出群路2的信道30的交換。</p><p>　　3.3 T-S-T網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)PCM1的時隙1與PCM2的時隙30的交換過程。其中前T級與后T級都采用順序?qū)懭?，控制讀出，S級采用輸出端控制，對入線進(jìn)行選擇。具體程序如下：</p><p>　　DA

64、TA SEGMENT ；定義數(shù)據(jù)段</p><p>　　R1 DB ？ </p><p><b>　　R2 DB ？</b></p><p>　　DATA ENDS</p><p>　　CODE SEGMENT

65、 ；定義代碼段</p><p>　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA</p><p>　　MAIN PROC FAR ；主程序</p><p>　　START: MOV AX,DATA ；初始化DS</p><p>　　MOV DS,AX

66、 </p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　ORL A,#60H ；P2.6=1R，P2.6=0W</p><p>　　MOV P2,A ；P2.5=1時隙，P=0控制</p><p>　　SETB

67、 P1.4 ；置DS為高</p><p>　　LOOP3:MOV C,P1.5</p><p>　　JC LOOP3 ；DTA不為0時等待</p><p><b>　　MOV A,P0</b></p><p><b>　　

68、CLR P1.4</b></p><p>　　SETB P2.7 ；CS=1</p><p>　　R1 EQU 00011001B</p><p>　　CALL W-CONTROL ；調(diào)用寫MT8980控制寄存器子程序</p><p>　　R1 EQU 0

69、0000001B</p><p>　　R2 EQU 00000001B</p><p>　　CALL W-CONNECTION ；調(diào)用寫MT8980連接存儲器子程序</p><p>　　R1 EQU 00010001B</p><p>　　CALL W-CONTROL ；調(diào)用寫MT8980控制

70、寄存器子程序</p><p>　　R1 EQU 00100001B</p><p>　　R2 EQU 00000001B</p><p>　　CALL W-CONNECTION ；調(diào)用寫MT8980連接存儲器子程序 </p><p>　　CALL W-S ；調(diào)用對MT8816的

71、控制子程序</p><p>　　R1 EQU 00011010B</p><p>　　CALL W-CONTROL ；調(diào)用寫MT8980控制寄存器子程序</p><p>　　R1 EQU 00000001B</p><p>　　R2 EQU 00000010B</p><p>　　CALL

72、 W-CONNECTION ；調(diào)用寫MT8980連接存儲器子程序</p><p>　　R1 EQU 00010010B</p><p>　　CALL W-CONTROL ；調(diào)用寫MT8980控制寄存器子程序</p><p>　　R1 EQU 00100111B</p><p>　　R2 E

73、QU 00000010B</p><p>　　CALL W-CONNECTION ；調(diào)用寫MT8980連接存儲器子程序</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　MAIN ENDP </p><p>　　W-CONNECTION PROC NEAR

74、 ；完成寫MT8980連接存儲器子程序</p><p><b>　　MOV A,R2</b></p><p>　　ORL A,#20H ；P2.6=1R，P2.6=0W</p><p>　　MOV P2,A ；P2.5=1時隙，P=0控制</

75、p><p><b>　　MOV P0,R1</b></p><p>　　SETB P1.4 ；置DS為高</p><p>　　LOOP3:MOV C,P1.5</p><p>　　JC LOOP1 ；DTA不為0時等待</p>

76、;<p><b>　　CLR P1.4</b></p><p>　　SETB P2.7 ；CS=1</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　W-CONNECTION ENDP</p><p>　　W-CONT

77、ROL PROC NEAR ；完成寫MT8980控制寄存器子程序</p><p>　　MOV P2,#00H ；P2.5=0控制</p><p><b>　　MOV P0,R1</b></p><p>　　SETB P1.4 ；

78、置DS為高</p><p>　　LOOP2:MOV C,P1.5</p><p>　　JC LOOP2 ；DTA不為0時等待</p><p><b>　　MOV A,P0</b></p><p><b>　　CLR P1.4</b></p>

79、<p>　　SETB P2.7 ；CS=1</p><p><b>　　RET </b></p><p>　　W-CONTROL ENDP</p><p>　　M-S PROC NEAR ；完成對MT8816的控制子程序</p&

80、gt;<p>　　MOV AL,10000000B ；鎖存器74HC573入口地址</p><p>　　MOV DX,0010010B ；寫交叉點(diǎn)控制字 </p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　M-S ENDP</p&

81、gt;<p>　　CODE ENDS</p><p>　　END START</p><p>　　第四章 T-S-T網(wǎng)絡(luò)性能分析</p><p>　　4.1 T-S-T阻塞的概率計(jì)算</p><p>　　在交換網(wǎng)絡(luò)中,一個線束里同時占用的線路數(shù)時一個隨機(jī)變量。根據(jù)話源數(shù)N和線束容量等于線的復(fù)用度間的關(guān)系M，常用愛爾蘭分布來

82、描述其阻塞概率。愛爾蘭分布適用于話源數(shù)N為無窮大,線束容量為有限值的情況.在愛爾蘭分布的情況下,線束中有X條線被占用的概率為：</p><p>　　P(x)=(A^x/x!)/Σ(A^i/i!)(0<=i<=m)</p><p>　　式中，P(x)為線束有X條線被占用的概率，A為線束的流入話務(wù)量，M為線束的容量。</p><p>　　當(dāng)X=M時，線束全忙

83、，即產(chǎn)生呼損，愛爾蘭呼損公式為：</p><p>　　E=P(m)= P(m)=(A^m/m!)/Σ(A^i/i!)=Em(A)(0<=i<=m)</p><p>　　式中，E為線束發(fā)生呼損的概率，A為線束的流入話務(wù)量，m為線束的容量。因此只要知道E，A，m中的任意兩個值就可以計(jì)算出另外的值。</p><p>　　4.2 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的容量</p

84、><p>　　時分交換器芯片MT8980的容量為8X32=256個時隙?？山尤?端PCM一次群，由于8個前T和8個后T，因而總交換的容量為8X256=2048時隙（話路），可接入8X8=64端PCM一次群，又因?yàn)槊慷薖CM可占用的時隙數(shù)為30，且數(shù)字交換網(wǎng)為單向傳輸，每一對通話占用兩個時隙，故可同時接通的通話數(shù)為：64*30/2=960，即最多可接通960路用戶通話。</p><p>　　4.

85、3 T-S-T網(wǎng)絡(luò)的不足和改進(jìn)</p><p>　　時間接線器和空間接線器是程控交換技術(shù)中最基本的交換單元電路。單獨(dú)的T接線器和S接線器，只適用于容量比較小的交換機(jī)，而對于比較大容量的交換機(jī)通常選用空分交換芯片和時分交換芯片構(gòu)成T-S-T交換網(wǎng)絡(luò)，完成多語音信號間的交換。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中使用了兩片MT8980芯片，并且使用了MT8980八路輸入中的四路PCM輸入，完成了12

86、8個時隙的交換，這樣在MT8816芯片的交換中就有四路空閑，通過對MT8980 進(jìn)行級聯(lián)即使用四片MT8816，可以很方便地進(jìn)行對本系統(tǒng)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)256個時隙的交換，提高系統(tǒng)容量。</p><p><b>　　總結(jié)及心得體會</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具

87、體訓(xùn)練和考察過程。本系統(tǒng)成本較低，并且工作穩(wěn)定。用單片MT8980 可以實(shí)現(xiàn)256個用戶的交換工作，并能實(shí)現(xiàn)出局呼叫。本地呼叫和出局呼叫的呼損率都達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠滿足用戶的正常使用。并指出了MT8980 與CPU 的接口設(shè)計(jì)，以及對MT8980的程序控制。對交換技術(shù)作了簡單介紹, 在此基礎(chǔ)上著重介紹了利用MT8980和MT8816 實(shí)現(xiàn)小型數(shù)字程控交換的設(shè)計(jì)方案, 介紹了交小型數(shù)字程控交換機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分。</p

88、><p>　　設(shè)計(jì)過程中查閱了大量的有關(guān)T-S-T網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的書籍，掌握了T 接線器和S接線器的功能，以及構(gòu)成T-S-T網(wǎng)絡(luò)的方法，正確理解了接線器的組成，工作方式和工作原理，鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的必要性，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力

89、和獨(dú)立思考的能力。</p><p>　　這兩周的設(shè)計(jì)過程中，許多不明白的地方，經(jīng)過藺老師的細(xì)心指導(dǎo)和小組成員之間的探討，順利的完成了此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)會了利用網(wǎng)絡(luò)資源，了解到T-S-T網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用價值，更深的理解T-S-T網(wǎng)絡(luò)的原理。這都是老師的功勞。老師不厭其煩的一次次為我解答思路及程序上方方面面的問題。在作設(shè)計(jì)中，沒有老師的幫助我是不可能完成的。感謝藺老師對我的關(guān)心和幫助。</p><p>

90、;<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 金惠文,現(xiàn)代交換原理, 電子工業(yè)出版社,2006年.</p><p>　　[2] 羅國慶,軟交換的工程實(shí)現(xiàn),人民郵電出版社,2000年.</p><p>　　[3] 沈鑫剡,IP交換網(wǎng)原理、技術(shù)及實(shí)現(xiàn),人民郵電出版社,2000年.</p><p>　　[4] 尤

91、克;黃靜華;任力穎,現(xiàn)代交換技術(shù)與通信網(wǎng),電子工業(yè)出版社,2000年.</p><p>　　[5] 馮徑,多協(xié)議標(biāo)記交換技術(shù),人民郵電出版社,2000年.</p><p>　　[6] 尤克,現(xiàn)代交換技術(shù),機(jī)械工業(yè)出版社,2000年.</p><p>　　[7] 羅國慶,軟交換的工程實(shí)現(xiàn),人民郵電出版社,2004年.</p><p>　　[8]