基于单片机控制的小型程控交换系统

摘?? 要 随着经济的发展和人民生活水平的提高,电话通讯在生活及工作中发挥了重大作用,但普通的一个或多个话机并行接入一根外线的模式已经远远不能满足生活和工作上的需要,并带来许多不便;专用的交换机又太昂贵及功能太过强大造成浪费.小型程控交换机便是为了填补这个空白而设计的.本文将主要从硬件构架和工作原理上讨论一个一拖八的小型程控交换机设计. 用户交换机是构成现代交换式通信网的重要设备，主要由用户线接口部分、交换网络和控制系统3大部分组成。控制系统依靠存储器中的程序和数据，引导微处理器对各种信令进行适当的处理，对交换网络和接口实行必要的控制。由于微处理机功能的不断增强和集成电路成本的不断下降，人们已有可能用合理的造价生产出功能齐全的交换机。实际中实现交换系统的方案有较大差别，缺乏统一模式，这就给详细、具体地掌握系统的内部结构带来了一定的困难。基于以上原因，我们考虑将单片机知识与程控交换的基本原理相结合来设计简易的交换系统。该系统采用单片机、网络交换芯片和用户接口电路芯片，以单片机为微控制器来实现通信系统的呼叫响应、处理、应答，话路接续，通话计时及复位拆线等基本功能。 关键词: 单片机；呼叫处理；交换网络；用户线接口 目录摘?? 要??? 0ABSTRACT??? 1目录??? 1第一章 绪言??? 11.1 课题背景??? 11.2 本课题的任务和要求??? 31.3系统解决的问题和拟采用的研究手段??? 7本文的工作??? 8第二章 系统的总体设计??? 92.1核心单元电路??? 92.2工作控制程序设计??? 232.3模拟软件调试??? 25第三章系统的实现和关键技术??? 343.1硬件的选择与说明??? 343.2汇编程序与模拟软件??? 49第五章 总结??? 77致谢??? 78参考文献??? 79? v:* {behavior:url(#default#VML);} o:* {behavior:url(#default#VML);} w:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} ?课题背景 话音信息的交换仍然是当今社会信息交换的重要内容之一。实现话音信息交换的工具是电话。电话通信系统用的终端设备是电话终端(也称为电话机)。 电话通信的最基本原理就是每个用户使用一部电话机，用导线将话机连接起来，通过声能与电能的转换，使两地的用户可以互相通话。如果有三部电话机，并要使这三部电话机间都能分别成对通话，则就需要用三对线将它们分别连接起来，以此类推，若有N部电话机，则就需要对连线，才能使N部话机间能任意成对的通话。 电话交换是伴随着电话通信的出现而同时产生的，随着电话通信技术的飞速发展，交换系统也经历着相应的变化和发展，归纳起来可分为四个时代： 1、人工交换机：这是最古老的交换机，这是依靠人(话务员)完成主被叫用户间的接续的。它可分为磁石式或共电式交换机两种。现在这种交换机已被淘汰，但这种人工接续方式，在一些特殊场合还有应用。 2、步进制和旋转动作交换系统。从人工交换机到自动交换系统的革命性变革最早是由步进制交换系统完成的。步进制交换机是由电动机的转动带动选择器(又叫接线器)垂直和旋转的双重运动来实现主叫和被叫用户的接续的。 3、纵横制交换系统：该系统使用电磁力建立和保持接续。“纵横”是指它的选择器采用交叉的“横棒”和“纵棒”选择接点。后期的选择器虽然使用了专门设计的电磁继电器构成接线矩阵，但“纵横”一词却一直被沿用下来。 步进制和纵横制电话交换系统通常又被称为机电式电话交换系统，以区别于后来出现的电子交换系统。 4、电子交换系统：早期的电子交换系统，只是使用电子元件如晶体管和集成器件代替纵横制交换系统中的电磁继电器等体积大、耗电多的机电元件。但随着计算机技术在通信技术中的应用，交换技术开始了它的第二次革命性的变革。新一代的交换系统利用予先编制好的计算机的存储程序来控制整个交换系统的运行，以代替用布线方式连接起来的逻辑电路控制整个系统的运行，所以这种新型的交换系统叫做存储程序控制交换系统(SPC)，简称程控交换系统。 步进制、纵横制和程控交换系统都属于自动交换系统。一个自动交换系统由两个主要部分组成：话路系统和控制系统。前者用来建立交换系统的入端和出端之间的连接，而后者则对收到的信号进行译码并发布各种命令去控制交换网络。早期的程控交换机在话路系统方面与机电式交换机并无本质区别，它仍然使用了空间分割的话路交换网络，而所交换的信息也都是模拟信号，因而这一类交换机叫做模拟程控交换机。 随着脉冲编码调制技术(PCM)得到应用。PCM传输系统的发展，促使程控交换向时间分割的数字交换机发展，数字交换机所交换的信息是数字信号。所以这类交换机就称为数字程控交换机。