基于pbl38710的語音通信用戶接口模塊課程設(shè)計

1、<p>　　課程設(shè)計（學(xué)年論文）</p><p>　　課題名稱： 通信原理課程設(shè)計 </p><p>　　學(xué)生學(xué)號： </p><p>　　專業(yè)班級： 通信01 </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 </p><p>　　學(xué)生成績： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　課題工作時間： 2012.12 至 2013.1 </p>

3、;<p>　　1、PBL38710/1芯片主要特點</p><p>　?。?）省去了振鈴繼電器和傳統(tǒng)的鈴流發(fā)生器；</p><p>　　（2）支持正弦波、梯形波和方波振鈴；</p><p>　?。?）支持高電壓振鈴信號；</p><p>　　（4）片內(nèi)自動電池饋電切換；</p><p>　　（5）可編程電

4、池饋電特性；</p><p>　?。?）供電可低至-21V，利于低功耗線路設(shè)計；</p><p>　　（7）低掛機功耗，50mW@-24V電池；</p><p>　　（8）環(huán)流、振鈴和地鍵檢測功能；</p><p>　?。?）可編程環(huán)流、振鈴檢測器門限；</p><p>　?。?0）與各種類型編程器/濾波器的混合功能；

5、</p><p>　?。?1）可編程線路終端阻抗；</p><p>　　（12）掛機傳輸。 </p><p>　　2、引腳說明與功能框圖</p><p>　　PBL38710/1為28腳PLCC封裝，其引腳排列如圖1所示，內(nèi)部功能框圖如圖2所示。 </p><p><b>　　引腳說明如下： </b&g

6、t;</p><p>　　腳1（BGND）：電池地，應(yīng)與AGND相連。 </p><p>　　腳2（VBAT2）：低電池供電端，-58V～-24V。 </p><p>　　腳3（VBAT）：高電池供電端，-80V～Vbat2。 </p><p>　　腳4（VCC）：+5V電源。 </p><p>　　腳5（HB）：待機

7、狀態(tài)時的高低電池饋電切換控制，采用高電池饋電時可提供高的開環(huán)電壓。 腳6、腳25、腳28（NC）：空腳，必須懸空。 </p><p>　　腳7（VR）：振鈴信號輸入端，低電壓振鈴信號由此輸入。 </p><p>　　腳8（RSG）：內(nèi)部編程電阻RSG由此端接到VEE。 </p><p>　　腳9（E1）：使能輸入端，控制是否將需要的檢測器結(jié)果由DET輸出。 <

8、/p><p>　　腳10、腳17、腳24（VBAT）：在芯片內(nèi)部與3腳相連。 </p><p>　　腳11（DET）：內(nèi)部檢測公共輸出端，DET為低電平時表示選擇的檢測器被觸發(fā)，DET為內(nèi)部帶有上拉電阻的集電極開路輸出。 </p><p>　　腳12（C2）、腳13（C1）：控制輸入端，用于選擇SLIC的工作狀態(tài)。 </p><p>　　腳14（

9、RDC）：該腳與RSN之間接有兩只串聯(lián)電阻，用來編程恒流饋電，兩只電阻的公共節(jié)點需用電容對地去耦。 </p><p>　　腳15（AGND）：模擬地，應(yīng)與BGND相連。 </p><p>　　腳16（RSN）：音頻輸入端，恒流饋電、二線阻抗及接收增益的編程網(wǎng)絡(luò)均連接到此端。 </p><p>　　腳18（VEE）：-5V電源。 </p><p&g

10、t;　　腳19（VTX）：音頻輸出端。TIPX和RINGX間的交流平衡信號，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換，變?yōu)閷Φ貐⒖嫉姆瞧胶庑盘栍蒝TX輸出。VTX和RSN之間接有二線阻抗編程網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　腳20（HPT）：交流/直流隔離電容CHP的一端，CHP的另一端接到腳HPR。 </p><p>　　腳22（RD）：摘機檢測編程電阻RD由此腳連接到VEE。 </p><p>

11、　　腳23（RDR）：振鈴檢測編程電阻RDR由此腳連接到VEE。 </p><p>　　腳26（TIPX）、腳27（RINGX）：TIPX和RINGX經(jīng)過壓保護(hù)電路連接到二線接口</p><p>　　的TIP和RING端。</p><p>　　3 工作原理與控制使用</p><p>　　3.1 環(huán)路監(jiān)視功能</p><p&

12、gt;　　PBL38710/1內(nèi)部含有環(huán)流檢測器、地鍵檢測器和振鈴檢測器。通過內(nèi)部邏輯控制，這三種檢測器共用一個輸出端DET來輸出各自的狀態(tài)。</p><p>　　環(huán)流檢測器用來檢測環(huán)路電流的大小。當(dāng)環(huán)路電流超過環(huán)路電流門限值ILTh時，DET輸出邏輯低電平，表明電話摘機時。ILTh可通過選擇環(huán)流編程電阻RD的阻值來設(shè)定。對某一希望的ILTh，電阻RD可由式：RD=360/ILTh計算得到，RD的單位為kΩ，IL

13、Th的單位為mA。當(dāng)環(huán)路電流小于ILTh時，輸出為邏輯高電平。地鍵檢測器用來檢測線路中的地鍵狀態(tài)。當(dāng)?shù)劓I壓下（有效）時，DET輸出邏輯低電平。地鍵檢測器電路自動檢測TIPX和RINGX中的電流差，一旦這個電流差超過了門限值ΔILon，檢測器就被觸發(fā)。ΔILon的典型值為10.5mA。</p><p>　　振鈴檢測器用來檢測線路在振鈴期間是否變?yōu)檎獧C狀態(tài)。電話摘機時，由于線路阻抗發(fā)生了變化，因而檢測可檢測到線電流的

14、變化，當(dāng)環(huán)路電流超過環(huán)路電流門限值ILTh時，DET輸出邏輯低電平，表明摘機。通過選擇電阻RDR的阻值可以改變ILTh。對某一希望的ILTh，電阻RDR可由式：RDR=360/ILTh來計算得到，RDR的單位為kΩ，ILTh的單位為mA。當(dāng)環(huán)路電流小于ILTh時，DET輸出邏輯高電平。</p><p><b>　　3.2 控制輸入</b></p><p>　　PBL3

15、8710/1有4個與TTL兼容的數(shù)字輸入端：HB、E1、C2和C1.其內(nèi)部有一個譯碼器解釋輸入條件并建立命令操作狀態(tài)。表1概括了SLIC的各種操作。</p><p>　　表1 SLIC的操作</p><p>　?。?）開路狀態(tài)（C2=0,C1=0）</p><p>　　在開路狀態(tài)，TIPX和RINGX線路驅(qū)動放大器以及其它的電路部件均處于省電模式，沒有電池用于饋電，

16、此時SLIC對線路呈高阻抗，功耗最小，內(nèi)部各檢測器無效。</p><p>　　（2）振鈴狀態(tài)（C2=0,C1=1）</p><p>　　為得到高電壓振鈴信號，電池饋電需使用高電壓Vbat，當(dāng)選擇振鈴狀態(tài)時，SLIC將自動這個高電壓，此時腳VR輸入的低電壓振鈴信號被放大，轉(zhuǎn)換為平衡振鈴信號送到用戶端。振鈴檢測器檢測到摘機狀態(tài)后，在DET端輸出邏輯低電平。</p><p&g

17、t;　　（3）有源狀態(tài)（C2=1,C1=0）</p><p>　　在有源狀態(tài)，音頻信號傳輸正常，環(huán)流檢測器和地鍵檢測器有效，哪個檢測器輸出到DET由輸入端E1控制。</p><p>　?。?）待機狀態(tài)（C2=1，C1=1）</p><p>　　待機狀態(tài)禁止音頻信號傳輸，線路驅(qū)動放大器被斷開，電池切換控制信號HB控制待機狀態(tài)下用于饋電的電流。環(huán)路檢測器和地鍵檢測器在這

18、種工作狀態(tài)下有效，哪個檢測器輸出到DET由輸入端E1控制。</p><p>　?。?）使能輸入（E1）</p><p>　　輸入端E1控制有源狀態(tài)和待機狀態(tài)時輸出端DET的功能。在開路狀態(tài)和振鈴狀態(tài)，哪個檢測器連接到DET由SLIC自動完成。在有源狀態(tài)或待機狀態(tài)下，當(dāng)E1被設(shè)為邏輯低電平時，E1控制地鍵檢測器輸出至DET。當(dāng)E1被設(shè)為邏輯高電平時，E1控制環(huán)流檢測器輸出至DET。</

19、p><p>　?。?）電池切換控制（HB）</p><p>　　在待機狀態(tài)下，輸入端HB控制電池饋電，即在VBAT和VBAT2之間的切換，Vbat的絕對值>Vbat2的絕對值（注意，在振鈴狀態(tài)，SLIC將自動切換到VBAT，不受HB影響）。在待機狀態(tài)下，當(dāng)HB被設(shè)為邏輯低電平時，SLIC使用VBAT2作為電流饋電；當(dāng)HB被設(shè)為邏輯高電平時，SLIC使用VBAT作為電池饋電。</p&

20、gt;<p>　　3.3 電流饋電特性</p><p><b>　?。?）恒定環(huán)路電流</b></p><p>　　ILProg=2500/(RDC1+RDC2)RDC1、RDC2的單位kΩ。</p><p>　?。?）待機狀態(tài)環(huán)路電流</p><p>　　IL=[(Vbat的絕對值)-2]/（RL+200

21、0）</p><p>　?。?）振鈴狀態(tài)環(huán)路電流</p><p>　　VTIP-RING>0V，70～95mA；VTIP-RING<0V,47～70mA</p><p>　　5、PCM編譯碼器TP3067</p><p>　　其實電路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序還是可由外部電路來控制的，編譯碼器的發(fā)送時序由A－D控制電路來控制，而

22、A－D控制電路還是受外部控制電路的控制，同樣在譯編碼器把模擬信號變換成數(shù)字信號的規(guī)律一般有二種，一種是μ律十五折線變換法，它一般用在PCM24路系統(tǒng)中，另一種是A律十三折線非線性變換法，它一般應(yīng)用于PCM30/32路系統(tǒng)中，這是一種比較常用的變換法，模擬信號經(jīng)取樣后就進(jìn)行A律十三折變換，最后變成8位PCM碼頭，在單路編譯碼器中，經(jīng)變換后的PCM碼是在一個時隙中被發(fā)送出去，這個時序號是由A－D控制電路來決定的，而在其它時隙時編碼器是沒有輸

23、出的，即對一個單路編譯碼器來說，它在一個PCM幀里只在一個由它自己的A－D控制電路決定的時隙里輸出8位PCM碼，同樣在一個PCM幀里，它的譯碼電路也只能在一個由它自己的D—A控制電路決定的時序里，從外部接收8位PCM碼。 </p><p>　　模擬信號經(jīng)過編譯碼器時，在編碼電路中，它要經(jīng)過取樣、量化、編碼。到底在什么時候被取樣，在什么時序輸出PCM碼則由A－D控制來決定。同樣PCM碼被接收到譯碼電路后經(jīng)過譯碼低通

24、、放大。最后輸出模擬信號到話機，把這兩部分集成在一個芯片上就是一個單路編譯碼器，它只能為一個用戶服務(wù)，即在同一時刻只能為一個用戶進(jìn)行A/D及D/A變換。 CVT-CK 數(shù)字程控交換實驗系統(tǒng)實驗指導(dǎo)</p><p>　　書電路中D－A控制電路也受外部控制電路的控制，這樣，我們只要向A－D控制電路或D－A控制電路發(fā)某種命令即可控制單路編譯碼器的發(fā)送時序和接收時序號，從而也可以達(dá)到總線交換的目的，但各種單路編譯碼器對其

25、發(fā)送時序和接收時序的控制方式都有所不同。象有些編譯器就有二種方式，一種是編程法，即給它內(nèi)部的控制電路輸進(jìn)一個控制字，令其在某某時隙干什么工作，另一種是直接控制，這時它有兩個控制端，我們定義為FS和FSr，要求FS和FSr是周期性的，并且它的周期和PCM的周期要相同，都為125μS，這樣，每來一個FSX，其中codec就輸出一個PCM碼，每來一個FSr，其codec就從外部輸入一個PCM碼。 在本課程設(shè)計系統(tǒng)的PCM編譯碼電路中的器件為美

26、國國家半導(dǎo)體公司的TP3067。如圖： </p><p>　　由上述電路分析可知，PCM編譯碼電路所需的工作時鐘頻率為2.048 MH，F(xiàn)SR、FS幀同步信號為8 KHZ窄脈沖。本實驗設(shè)計系統(tǒng)PCM編譯碼電路原理圖如下圖所示。</p><p>　　6、用戶線接口電路原理</p><p>　　為簡單和經(jīng)濟起見，反映用戶狀態(tài)的信號一般都是直流信號，當(dāng)用戶摘機時，用戶環(huán)路

27、閉合，在用戶線上有直流電流流過。主叫摘機表示呼叫信號，被叫摘機，則表示應(yīng)答信號。當(dāng)用戶掛機時，用戶環(huán)路斷開，用戶線上的直流電流也斷開，因此交換機可以通過檢測用戶線上直流電流的有無來區(qū)分用戶狀態(tài)。 </p><p>　　TP14-TP24-TP34-TP44</p><p>　　TP13-TP23-TP33-TP43</p><p>　　TP12-TP22-TP32-

28、TP42</p><p>　　TP11-TP21-TP31-TP41</p><p>　　由于4個用戶線接口電路的測量點相同，即： </p><p>　　TP14：振鈴控制信號輸入，高電平有效。即工作時為高電平，常態(tài)為低電平。 </p><p>　　TP13：摘掛機狀態(tài)檢測測量點。掛機：TP13=低電平；摘機：TP13=高電平。 </p

29、><p>　　TP12：通信時有接收話音波形：摘機后撥號前有450 Hz撥號音信號；不通信時則此點無波形。 </p><p>　　TP11：通信時有發(fā)送話音波形；撥號時有瞬間DTMF波形；不通信時則此點無波形。 </p><p>　　當(dāng)用戶聽到450 Hz撥號音信號時，用戶開始撥電話號碼，雙音多頻號碼檢測電路檢測到號碼時通知CPU進(jìn)行處理，CPU命令450 Hz撥號音發(fā)

30、生器停止送撥號音，用戶繼續(xù)撥完號碼，CPU檢測主叫所撥被叫用戶的號碼后，立即向被叫用戶送振鈴信號，提醒被叫用戶接聽電話，同時向主叫用戶送回鈴音信號，以表示線路能夠接通，當(dāng)被叫用戶摘機時，CPU接通雙方線路，通信過程建立。一旦接通鏈路，CPU即開始計時，當(dāng)任意一方先掛機，CPU檢測到后，立即向另一方送忙音，以示催促掛機，至此，主、被叫用戶一次通信過程結(jié)束。 </p><p><b>　　7、總結(jié)和心得&l

31、t;/b></p><p>　　通過本課程的學(xué)習(xí)我們不僅能加深理解和鞏固理論課上所學(xué)的有關(guān)用戶接口電路的基本概念，基本理論和基本方法，而且能鍛煉我們分析問題和解決問題的能力.同時也拓寬了我的知識面，增強了我的動手能力。同時Protel99se等CAD軟件是當(dāng)前電路原理畫圖應(yīng)用非常廣泛的工具，對它的深入學(xué)習(xí)，對我以后的學(xué)習(xí)和工作也會有很大的幫助。</p><p><b>