數(shù)字議程交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)字議程交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

0注重?cái)?shù)字?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的使用,提高對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的理解數(shù)字編程交換實(shí)驗(yàn)與《自主決策技術(shù)原理與應(yīng)用》課程相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生更好地了解和吸收課堂上所學(xué)的理論，加深對(duì)數(shù)字編程交換系統(tǒng)的理解，盡快掌握數(shù)字編程交換技術(shù)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)字編程交換系統(tǒng)執(zhí)行了從檢測(cè)用戶加載虛擬機(jī)到完成整個(gè)連續(xù)性的過(guò)程。用戶的所有操作不僅可以在硬件板上看到或用分離器觀測(cè)，而且可以清楚地在計(jì)算機(jī)界面上看到。整個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)清晰的指導(dǎo)信號(hào)和一個(gè)方便的信號(hào)測(cè)試點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生對(duì)數(shù)字對(duì)稱交換機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程有了深刻的理解。1系統(tǒng)的組成和原理系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構(gòu)成.1.1用戶接口模塊設(shè)計(jì)數(shù)字程控交換系統(tǒng)的硬件由交換網(wǎng)絡(luò)模塊、計(jì)算機(jī)控制接口、用戶接口模塊、信號(hào)音產(chǎn)生電路等組成.交換網(wǎng)絡(luò)是本系統(tǒng)的核心部分,它通過(guò)對(duì)話音存儲(chǔ)器順序?qū)懭?控制讀出,完成數(shù)字話音信號(hào)的時(shí)隙交換.計(jì)算機(jī)控制接口傳送計(jì)算機(jī)給交換網(wǎng)絡(luò)的控制信號(hào),同時(shí)又監(jiān)測(cè)用戶話機(jī)的各種狀態(tài),并互傳計(jì)算機(jī)與用戶接口之間的信息.用戶接口模塊將用戶電話的各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的信號(hào)并傳送給計(jì)算機(jī)接口,同時(shí)又將話音信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)字信號(hào)并插到PCM總線中去,實(shí)現(xiàn)BORSTCH功能(B-供電,O-過(guò)壓保護(hù),R-振鈴,S-監(jiān)測(cè),T-測(cè)試,C-PCM編譯電路,H-混合電路).本系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示.1.2確定子程序周期系統(tǒng)軟件由初始化模塊、基本級(jí)程序、周期級(jí)程序三部分組成.初始化部分主要完成中斷控制初始化,數(shù)據(jù)表格初始化以及圖形界面的初始化.這部分位于主程序的起始部分,每次運(yùn)行程序進(jìn)行一次初始化.基本級(jí)程序包括硬件驅(qū)動(dòng)子函數(shù),用戶狀態(tài)分析處理子函數(shù)以及界面顯示子函數(shù)等幾部分.其中驅(qū)動(dòng)子函數(shù)主要包括話音接續(xù)、信號(hào)音接續(xù)、送鈴流和止鈴流子程序.用戶狀態(tài)分析處理子函數(shù)由空閑狀態(tài)處理、收號(hào)/待收號(hào)狀態(tài)處理、振鈴狀態(tài)處理、通話狀態(tài)處理、聽(tīng)忙音狀態(tài)處理五部分組成,依次處理每一個(gè)用戶當(dāng)前狀態(tài),并通過(guò)界面顯示子函數(shù)顯示出來(lái).每隔8ms系統(tǒng)產(chǎn)生一次中斷,執(zhí)行周期級(jí)程序,然后再返回基本級(jí)程序.在基本級(jí)程序中留出了兩個(gè)可以讓學(xué)生自己嘗試編寫(xiě)的子函數(shù),分別是時(shí)隙交換子函數(shù)和信號(hào)音接續(xù)子函數(shù),學(xué)生按要求編寫(xiě)好后與主函數(shù)連接方可正確運(yùn)行,能夠加深學(xué)生對(duì)接續(xù)控制的理解.周期級(jí)程序主要由時(shí)間表調(diào)度主程序及脈沖收號(hào),雙音多頻收號(hào),摘掛機(jī)識(shí)別,位間隔識(shí)別等若干子程序組成,各個(gè)子程序都有不同的執(zhí)行周期.其中脈沖收號(hào)子程序執(zhí)行周期為8ms,在其內(nèi)部還做了從硬件讀入數(shù)據(jù),為其它周期級(jí)子程序設(shè)置所需變量及收號(hào)方式判斷的工作.雙音多頻收號(hào)子程序的執(zhí)行周期為16ms,位間隔識(shí)別子程序執(zhí)行周期為96ms,這兩個(gè)子程序把通過(guò)兩種不同收號(hào)方式獲得的號(hào)碼送給基本級(jí).而時(shí)間調(diào)度主程序在每次8ms中斷產(chǎn)生時(shí),按一定的算法來(lái)決定調(diào)用各個(gè)不同周期的子程序,以實(shí)現(xiàn)周期級(jí)程序的功能.2觀察并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)基于數(shù)字程控交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),可進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)和軟件實(shí)驗(yàn).硬件實(shí)驗(yàn)主要觀察、測(cè)試各主要點(diǎn)的信號(hào)波形,讓學(xué)生加深了解交換機(jī)的工作原理.軟件實(shí)驗(yàn)在學(xué)生了解編程原理基礎(chǔ)上,編寫(xiě)功能程序模塊,與主程序連接后可驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性.以雙音多頻收號(hào)實(shí)驗(yàn)為例,加以分析.2.1q信號(hào)的讀取在話機(jī)的兩種撥號(hào)方式中,雙音多頻(DTMF)方式因其速度快,可靠性高,越來(lái)越占主導(dǎo)地位.雙音多頻中的每一個(gè)數(shù)字用一對(duì)音頻表示,話機(jī)中共有八個(gè)單音頻,分為兩組,每個(gè)數(shù)字由兩組中各抽取一個(gè)頻率組成,通過(guò)按鍵號(hào)盤(pán)選擇,如圖2所示.本實(shí)驗(yàn)選用DTMF解碼器MT8870實(shí)現(xiàn)模擬音頻信號(hào)到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換,用戶所撥號(hào)碼的模擬音頻信號(hào)被送到MT8870轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼在Q1,Q2,Q3,Q4端輸出.經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在面板上由LED顯示.每撥一個(gè)雙音多頻號(hào)碼,STD信號(hào)就會(huì)變化一次,說(shuō)明Q信號(hào)被刷新.程序說(shuō)明:執(zhí)行周期為16ms,子程序名為dtmf().在本子程序中,若用戶撥了一個(gè)雙音多頻號(hào)碼,就將接收號(hào)碼,并送給基本級(jí)程序.用戶是否撥號(hào)通過(guò)STD信號(hào)來(lái)判斷,STD信號(hào)由調(diào)用子程序readstd()獲得;readstd()的返回值為字符型,低4位從最低位起依次為用戶0,1,2,3的STD電平,當(dāng)用戶對(duì)應(yīng)的STD信號(hào)發(fā)生上跳時(shí),即可讀取雙音多頻號(hào)碼;讀取號(hào)碼調(diào)用子程序readnum(usnum);其中參數(shù)usnum為用戶號(hào),程序返回值為所讀得的號(hào)碼,為一整型值.3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明timeup:超時(shí)計(jì)數(shù)器,當(dāng)收到號(hào)碼時(shí),應(yīng)將其清0.charuserstate:用戶狀態(tài)表,每個(gè)用戶占據(jù)一行,每行共有8個(gè)狀態(tài)字節(jié),其意義如表1所示.charusercode:用戶號(hào)碼表,每個(gè)用戶占據(jù)一行,每行共有6個(gè)字節(jié).如表2所示.4)程序流程圖程序流程如圖3所示.要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及程序流程圖編制軟件實(shí)現(xiàn)DTMF收號(hào).2.2軟件準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)參考程序如下:3實(shí)驗(yàn)編程、編寫(xiě)本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)正是基于上述硬件和軟件實(shí)現(xiàn)的.內(nèi)容涉及硬件測(cè)試和軟件編程.軟件選用C語(yǔ)言進(jìn)行編程