第2章 设计内容
2.1 目的及意义
一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核心，因此，“现代交换原理”是通信专业的重要专业基础课程。其中，时分接线器( T 型) 和空分接线器( S型)是程控交换技术中最基本的交换单元电路。单独的T接线器和S接线器，只适用于容量比较小的交换机，而对于大容量的交换机通常选用空分交换芯片和时分交换芯片构成TST交换网络，完成多语音用户间的交换。
本设计要求学生在学习现代交换原理的基础上，掌握T接线器和S接线器的功能，以及构成TST交换网络的方法，正确理解接线器的组成、工作方式和工作原理，这对学习和分析电话通信网、程控交换机是非常有益的。通过该课程设计的训练，培养和提高学生的综合设计能力和实际动手能力，为今后的学习和工作积累经验。
2.2 训练任务及要求
1、掌握T接线器和S接线器的工作原理，TST交换网络构建的方法。 2、利用时分交换芯片和空分交换芯片构成TST交换网络，画出原理图。其中，输入级T型接线器为顺序写入、控制读出，中间级S型接线器为输入控制方式也可以是输出控制工作方式，输出级T型接线器工作方式为控制写入、顺序读出。要求该网络能够实现任何时隙语音和数据间的交换。
3、可选用的芯片有时分交换芯片MT8980及空分交换芯片MT8816。其中，时分交换芯片MT8980是8线×32信道数字交换电路，输入和输出均链接8条PCM集群（30/32路）数据线，在控制信号作用下，可实现240/256路数字语音或数据的无阻塞数字交换。空分交换MT8816芯片为CMOS大规模集成电路芯片，是一片8×16模拟交换矩阵，有8条COL线（L0—L7）和16条ROW线（ROW0～ROW15），形成一个模拟交换矩阵，它们可以通过任意一个交叉点接通。查阅以上芯片的资料，熟悉各芯片的工作原理、性能及使用方法。
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第3章 设计所需元器件
3.1 时分交换芯片MT8980
MT8980由串-并变换器、数据存储器、帧计数器、控制寄存器、控制接口单元、接续存储器、输出复用器与并-串变换器等部分构成。
串行PCM数据流以2.048Mb／s速率(共32个64kb／s，8比特数字时隙)分八路由STI0～STI7输入，经串-并变换，根据码流号和信道(时隙)号依次存入256×8比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过控制接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容(即接续命令)，以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并-串变换，变为时隙交换后的八路2.048Mb／s串行码流，从而达到数字交换的目的。
如果不再对控制寄存器发出命令，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直处于交换过程，直到接受新命令为止。
接受存储器的容量为256×11位，分为高3位和低8位两部分，前者决定本输出时隙的状态；后者决定本输出时隙所对应的输入时隙。另外，由于输出多路开关的作用，电路还可以工作于消息模式(message mode)，以使接续存储器低8位的内容作为数据直接输出到相应时隙中去。
电路内部的全部动作均由微处理器通过控制接口控制，可以读取数据存储器、控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写入指令。此外，还可置电路于分离方式，即微处理器的所有读操作均读自于数据存储器，所有写操作均写至接续存储器的低8位。
时分交换芯片MT8980是8线×32信道数字交换电路，输入和输出均链接8条PCM集群（30/32路）数据线，在控制信号作用下，可实现240/256路数字语音或数据的无阻塞数字交换。
微处理器对电路的控制主要体现在对内部存储器的读写操作，控制格式为： 地址线(A5～A0)：
若A5＝0，选择控制寄存器，所有操作均针对控制寄存器。 若A5＝1，则由A4～A0选择输出码流的信道号（时隙号）。
MT8980共有8条2.048Mb/s 速率的PCM串行输入码流，每个码流中共有32个8比特数字时隙（信道），输入的各信道数据经串并转换后存入该信道对应的数据存储器中（片内有256个8比特的数据存储器）。
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MT8980共有8条2.048Mb/s 速率的PCM串行输出码流，每个码流中共有32个8比特数字时隙（信道），每个输出信道（时隙）都有一个11位的接续存储器和它对应。控制寄存器通过控制接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。
这样，数据存储器中各信道的数据按照接续存储器的内容（即接续命令，输出信道的数据来自哪个输入码流的哪个时隙），以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并串变换，变为时隙交换后的8路2.048Mb/s串行码流,从而达到数字交换的目的。
如果不再改写接续存储器中的内容，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直交换下去，直到接受新命令为止。
3.2 空分交换MT8816
空分交换MT8816芯片为CMOS大规模集成电路芯片，是一片8×16模拟交换矩阵，有8条COL线（L0—L7）和16条ROW线（ROW0～ROW15），形成一个模拟交换矩阵，它们可以通过任意一个交叉点接通。
该实验系统是由话路单元和控制单元两大部分组成，其中话路单元由用户电路、自动交换网络、音信号产生电路、供电系统电路等组成,如图3.1。图3.2是空分交换网络芯片MT8816功能图。
图3.1 实验系统的交换网络结构方框图
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图3.2 空分交换网络芯片MT8816功能图。
图3.3 MT8816交换矩阵示意图
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表3.1 MT8816地址译码真值表
MT8816工作原理
MT8816是一片8×16模拟交换矩阵CMOS大规模集成电路芯片，如图3.2所示，图中有8条COL线（COL0—COL7）和16条ROW线（ROW0～ROW15），形成一个模拟交换矩阵。它们可以通过任意一个交叉点接通。芯片有保持电路，因此可以保持任一交叉接点处于接通状态，直至来复位信号为止。CPU可以通过地址线ACOL2～ACOL0和数据线AROW3∽AROW0进行控制和选择需要接通的交叉点号。ACOL2～ACOL0管COL7～COL0中的一条线。ACOL2～ACOL0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的COLi；AROW3～AROW0管ROW15～ROW0中的一条。AROW3～AROW0编成二进制码，经过译码以后就可以接通交叉点相应的ROWi。例如要接通L1和J0之间的交叉点。这时一方面向ACOL0～ACOL2送001，另一方向面向AROW3～AROW0送0000，当送出地址启动门ST时，就可以将相应交叉点接通了。图中还有一个端子叫”CS”，它是片选端，当CS为”1”时，全部交叉点就打开了。
综上所述，该电路是由7～128线地址译码器、128位控制数据锁存器与8×16开关阵列组成，在电路处于正常开、关工作状态下，CS应为高电平，RESET为低电平，地址码输入选择锁存单元及开关阵列对应的交叉点处于开的状态，这样数
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TST交换网络设计
