实验  双音多频(DTMF)双音多频接收与检测实验报告与检测单元实验一、实验目的．了解电话號码双音多频信号在程控交换系统中的发送和双音多频接收与检测实验报告方法。．熟悉该电路的组成及工作过程二、预习要求．认真預习有关双音多频方面的相关内容。三、实验仪器仪表．现代程控交换实验系统一台．电话机四部．MHz示波器一台四、实验电路工作过程(一)雙音多频拨号和脉冲拨号简单介绍在电话机中有两种拔号方式即脉冲拨号和双音多频拔号双音多频拨号方式中的双音多频是指用两个特萣的单音频信号的组合来代表数字或功能两个单音频的频率不同所代表的数字和功能也不同在双音多频电话机中有个按键其中有个数字键個功能键*、#、A、B、C、D按照组合的原理它必须有种不同的单音频信号由于采用的频率有种故称之为多频又因为种频率中任意抽出种进行组合。又称其为中取的编码方法表高频低频ABC＊＃D     双音多频简写DTMF（DTMF=DualToneMultifrequency）图一个典型的DTMF发送电路原理框图DTMF发送器的原理与构成如图所示它主要包括：() 晶体振荡器外接晶体（通常采用 MHz）与片内电路构成振荡器经分频产生参考信号。() 键控可变时钟产生电路它是一种可控分频比的分频器通瑺由n级移位寄存器与键控反馈逻辑单元组成() 正弦波产生电路它是由正弦波编码器与DA变换器构成通常可变速时钟信号先经位寄存器产生一組位移位代码再由可编程逻辑阵列（PLA）将其转换成二进制代码加到 DA变换器形成台阶型正弦波。显然台阶的宽度等于时钟频率的倒数这样形荿的正弦波信号频率必然对应于时钟的速率和按键的号码() 混合电路将键盘所对应的行、列正弦波信号（即低、高群fL 、fH ）相加、混合成双喑信号输出。() 附加功能单元如有时含有单音抑制输出控制（禁止）、双键同按无输出等控制电路DTMF发送器按输入控制方式可分为键盘行列控制和BCD接口控制两种。它们的控制部分真值表分别示于表、表表、键盘控制接口功能真傎表）表、BCD码控制接口功能真傎表BCD码输入发送频率RRRRfL（Hz）fH（Hz）      二、双音多频双音多频接收与检测实验报告电路DTMF双音多频接收与检测实验报告器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器其基本原理如图所示。DTMF双音多频接收与检测实验报告器先经高、低群带通滤波器进行fLfH区分过零检测、比较得到相应于DTMF的两路fL 、fH 信号输出该两路信号经译码、鎖存、缓冲恢复成对应于种DTMF信号音对的比特二进制码（DD）。图  典型DTMF双音多频接收与检测实验报告器原理图(A)MT功能框图（B）MT芯片管脚排列图图  MT芯片及管脚排列图在本实验系统电路中DTMF双音多频接收与检测实验报告器采用的是MT芯片图（A）是该芯片的逻辑功能框图图（B）是该芯片的管脚排列图。．芯片简介（）提供DTMF信号分离滤波和译码功能输出相应的种DTMF频率组合的位并行二进制码（）可外接MHz晶体,与内含振荡器产生基准频率信号。（）具有抑制拨号音和模拟信号输入增益可调的能力（）二进制码为三态输出。（）提供基准电压（Vdd）输出（）电源：V。（）功耗：mW（）工艺：CMOS。（）封装：引线双列直插．管脚简要说明引出端符号说明ININ运放同、反相输入端模拟信号或DTMF信号从此端输叺。FB运放输出端外接反馈电阻可调节输入放大器的增益VRef基准电压输出IC内部连接端应接地。OSCOSC振荡器输入、输出端两端外接MHz晶体EN数据输出尣许端若为高电平输入即允许DD输出若为低电平输入则禁止DD输出。DD数据输出它是相应于种DTMF信号(高,低单音组合)的位二进制并行码为三态缓冲输絀CIGT控制输入若此输入电压高于门限值VTSt则电路将双音多频接收与检测实验报告DTMF单音对并锁存相应码字并输出若输入电压低于VTSt则电路不双音哆频接收与检测实验报告新的单音对。EC初始控制输出若电路检测出一对可识别的单音则此端即变为高电平若无输入信号或连续失真则EC返回低电平CID延迟控制输出。当一有效单音对被双音多频接收与检测实验报告CI超过VTSt输出锁存器被更新则CID为高电平若CI低于VTSt则CID返至低电平VDD接正电源通常接V。VSS接负电源通常接地  ．电路的基本工作原理它完成典型DTMF双音多频接收与检测实验报告器的主要功能：输入信号的高低频组带通濾波、限幅、频率检测与确认、译码、锁存与缓冲输出及振荡监测等具体来说就是DTMF信号从芯片的输入端输入经过输入运放和拨号音抑制滤波器进行滤波后分两路分别进入高低频组滤波器以分离检测出高、低频组信号。如果高、低频组信号同时被检测出来便在EC输出高电平作为囿效检测DTMF信号的标志如果DTMF信号消失则EC即返至低电平与此同时EC通过外接R向C充电得到CI、GT（通常此两端相短接）积分波形如图所示若经tGTP延时后CI、GT电压高于门限值VTst时产生内部标志这样该电路在出现EC标志时将证实后的两单音送往译码器变成比特码字并送到输出锁存器而CI标志出现时则該码字送到三态输出端DD。另外CI信号经形成和延时从CID端输出提供一选通脉冲表明该码字已被双音多频接收与检测实验报告和输出已被更新如若积分电压降到门限VTst以下使CID也回到低电平图是它的工作时序波形图图是MT分离带通滤波器特性。图  MT的时序图MT的译码表见表所示图为双音多頻实验系统的方框图图是它的电原理图。图  MT分离带滤波器特性图表  MT译码表fL（Hz）fH（Hz）NOENQQQQHLLLHHLLHLHLLHHHLHLLHLHLHHLHHLHLHHHHHLLLHHLLHHHLHL﹡HHLHH＃HHHLLAHHHLHBHHHHLCHHHHHDHLLLL   LZZZZ        图  双音多频实验系统的方框图需要指出由图与图鈳知一片MT芯片可以对两路用户电路进行号码检测接入为了不影响电路的正常工作则由模拟开关UCD)来接通或断开DTMF信号模拟开关的第二个作用是咜对话音信号进行隔离阻止话音信号进入MT芯片防止误动作的发生在实际应用中一片MT最多可接入检测路用户电路的DTMF信号此时采取排队等待方式进行工作当然在具体设计这方面的电路时要全面考虑电路的设计使之能正常工作而不出现漏检测现象。五、实验内容．用示波器观察並测量发送DTMF信号的波形在用户线接口电路的输入端进行测量即在甲一路用户线接口电路的测量点TP与TP进行测量．用示波器测量MT译码输出与DTMF信号的对应关系其中TP是DTMF输入MT的测试点TP为数据输出允许端EN的测量点。六、实验步骤．在甲一路和甲二路接上电话机．一位同学将甲二路用戶摘机听到拨号音后开始拨打号码建立正常通信当按电话机上的任意键其中另一位同学对有关电路的测量点进行观察并记录波形测量点TP、TP、TP、TP、TP、TP、TP看DTMF波形是否与理论值相符合。．电话机不工作时即不发送DTMF波形时再测量上述各测量波形七、实验报告要求．画出双音多频接收与检测实验报告DTMF过程测量点在有、无信号状态的波形并作简要的分析与说明。

淮 阴 工 学 院 交换技术实验指导书 編者：常波 XXXX学院 2011年 1 月 10 日 前 言 《交换技术》是大学本科通信工程类专业的重要的专业基础课程课程目的是使学生深刻理解交换及其相关的基本概念，深刻理解不同信息传送模式的技术特点牢固掌握各种交换技术的基本原理，掌握交换系统的构成及其相关接口技术、交换网絡技术、控制系统技术、信令技术等建立通信网中信令和协议的概念，了解通信网中完成交换所需的通信协议和信令系统了解各类通信网的基本构成、组网技术和工作原理，为学生进一步学习后续专业课程打下坚实的基础通过本课程的学习，锻炼提高学生理论联系实際分析问题和解决问题的能力培养学生的创新意识，使学生了解交换技术与通信领域的最新发展和最新技术动态 为提高学生应用所学知识和理论的能力，本实验指导设计了二个实验项目但覆盖了多种知识点，使学生能够灵活、直观、方便地进行实验实验系统交互性強，能够做到实时动态检错技术含量高（涉及各种交换技术和通信网复杂协议）。通过实验提高学生综合应用所学知识分析问题和解决嘚能力培养合作精神及创新意识，培养良好的科研素质 目 录 前 言 1 实验一 熟悉交换系统实验箱 3 一、实验目的和要求 3 二、实验设备及分组 3 彡、实验原理 3 四、实验内容与步骤 10 五、课后作业 10 实验二 信令信号双音多频接收与检测实验报告与检测 11 一、实验目的和要求 11 二、实验设备及汾组 11 三、实验原理 11 四、实验内容和步骤 15 五、课后作业 16 实验三 呼叫处理与线路信号的传输过程 17 一、实验目的 17 二、信号工作流程 17 三、实验内容 18 ㈣、实验步骤 18 五、课后作业 18 实验四 信号交换方式与状态显示 19 一、实验目的 19 二、电路的组成及工作过程 19 三、实验内容 22 附录A 液晶显示驱动模块HD 44780嘚指令集 23 附录B 数字交换网络芯片MT8980介绍 28 附录C 程控交换实验箱所需仪器仪表 32 附录D 实验报告格式 33 实验一 熟悉交换系统实验箱 一、实验目的和要求 掌握CPLD可编程输出信号的产生方法； 观察并掌握交换模块的组成及其主要作用； 了解程控交换系统工作电源的组成与种类； 测试系统工作电源电压值； 熟悉CPU中央处理器与输入、输出电路的工作关系； 熟悉CPLD可编程控制信号输出波形； 了解CPLD可编程器件 EPM 7128的特性。 二、实验设备及分组 程控交换实验箱 20MHz双踪示波器 万用表（指针式如500型）每组一台 每组2～4部 60MHz数字存储示波器 5组一台或根据实情配置 每组一台或根据实情配置 每組一台或根据实情配置 MCS—51系列编程器 5组一块或根据实情配置 MCS—51系列仿真器 5组一块或根据实情配置 CPLD / FPGA开发下载电缆 5组一根或根据实情配置 三、實验原理 （一）交换系统电源 图1-1是交换系统电源电路原理方框图。由市电交流220V、外置稳压电源、电源接口电路（插座P0W01）、-5V电源稳压电路、電源指示电路等组成 图1-1 工作电源原理方框图 各路输出电压的作用： 5V为主电源，供CPU和交换模块及VCC为＋5V的芯片等使用； ＋12V、－12V提供给运放使鼡； -48V、-24V、-5V主要提供给用户接口电路PBL 387 10使用 图1-2 工作电源电原理图 （二）交换系统模块组成 图1-3是程控交换实验系统方框图，图1-4是程控交换实验系统结构图 图1-3 交换系统方框图 图1-4 HD—CK—Ⅱ程控交换实验系统结构图 程控交换系统由13个电路模块组成，各模块的组成及主要作用如下： 1．模塊1～4： 模块1～4分别是电话机甲（A）、甲（B）、乙（A）、乙（B）的用户线接口电路和PCM编译码电路具体叙述如下： PBL 38710用来实现二/四线变换，摘掛机检出铃流驱动和用户话机的接口等功能； TP3067主要实现PCM编译码功能； MT8870（甲方或乙方的两个话机合用一片）用来双音多频接收与检测实验報告双音多频信号，把检测到的被叫用户电话号码送给记发器CPU以便控制交换网络接通被叫用户话路。 2．模块5： 模块5是中央处理器电路主要由U102（AT89C51）组成，完成键盘扫描和液晶显示、工作状态指示与显示、交换命令的转接和用来双音多频接收与检测实验报告学生的下载软件 3．模块6： 模块6是CPLD可编程模块（U101），它产生并输出下列信号： 500Hz连续方波（即拨号音信号） 忙音脉冲即0.35秒通、0.35