基于pbl38710的語音通信用戶接口模塊課程設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  課程設(shè)計(jì)(學(xué)年論文)</p><p>  課題名稱: 通信原理課程設(shè)計(jì) </p><p>  學(xué)生學(xué)號(hào): </p><p>  專業(yè)班級(jí): 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(shí)間: 2012.12 至 2013.1 </p>

3、;<p>  1、PBL38710/1芯片主要特點(diǎn)</p><p> ?。?)省去了振鈴繼電器和傳統(tǒng)的鈴流發(fā)生器;</p><p> ?。?)支持正弦波、梯形波和方波振鈴;</p><p>  (3)支持高電壓振鈴信號(hào);</p><p> ?。?)片內(nèi)自動(dòng)電池饋電切換;</p><p> ?。?)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(jì);</p><p>  (7)低掛機(jī)功耗,50mW@-24V電池;</p><p> ?。?)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> ?。?2)掛機(jī)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(jī)

7、狀態(tài)時(shí)的高低電池饋電切換控制,采用高電池饋電時(shí)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(hào)輸入端,低電壓振鈴信號(hào)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(shí)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(diǎn)需用電容對(duì)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(hào),經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換,變?yōu)閷?duì)地參考的非平衡信號(hào)由VTX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(jī)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(gè)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(shí),DET輸出邏輯低電平,表明電話摘機(jī)時(shí)。ILTh可通過選擇環(huán)流編程電阻RD的阻值來設(shè)定。對(duì)某一希望的ILTh,電阻RD可由式:RD=360/ILTh計(jì)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(shí),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(shí),DET輸出邏輯低電平。地鍵檢測器電路自動(dòng)檢測TIPX和RINGX中的電流差,一旦這個(gè)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(jī)狀態(tài)。電話摘機(jī)時(shí),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(shí),DET輸出邏輯低電平,表明摘機(jī)。通過選擇電阻RDR的阻值可以改變ILTh。對(duì)某一希望的ILTh,電阻RDR可由式:RDR=360/ILTh來計(jì)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(shí),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(gè)與TTL兼容的數(shù)字輸入端:HB、E1、C2和C1.其內(nèi)部有一個(gè)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(dòng)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(shí)SLIC對(duì)線路呈高阻抗,功耗最小,內(nèi)部各檢測器無效。</p><p> ?。?)振鈴狀態(tài)(C2=0,C1=1)</p><p>  為得到高電壓振鈴信號(hào),電池饋電需使用高電壓Vbat,當(dāng)選擇振鈴狀態(tài)時(shí),SLIC將自動(dòng)這個(gè)高電壓,此時(shí)腳VR輸入的低電壓振鈴信號(hào)被放大,轉(zhuǎn)換為平衡振鈴信號(hào)送到用戶端。振鈴檢測器檢測到摘機(jī)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(hào)傳輸正常,環(huán)流檢測器和地鍵檢測器有效,哪個(gè)檢測器輸出到DET由輸入端E1控制。</p><p>  (4)待機(jī)狀態(tài)(C2=1,C1=1)</p><p>  待機(jī)狀態(tài)禁止音頻信號(hào)傳輸,線路驅(qū)動(dòng)放大器被斷開,電池切換控制信號(hào)HB控制待機(jī)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(gè)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(jī)狀態(tài)時(shí)輸出端DET的功能。在開路狀態(tài)和振鈴狀態(tài),哪個(gè)檢測器連接到DET由SLIC自動(dòng)完成。在有源狀態(tài)或待機(jī)狀態(tài)下,當(dāng)E1被設(shè)為邏輯低電平時(shí),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(shí),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(jī)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(duì)值>Vbat2的絕對(duì)值(注意,在振鈴狀態(tài),SLIC將自動(dòng)切換到VBAT,不受HB影響)。在待機(jī)狀態(tài)下,當(dāng)HB被設(shè)為邏輯低電平時(shí),SLIC使用VBAT2作為電流饋電;當(dāng)HB被設(shè)為邏輯高電平時(shí),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(jī)狀態(tài)環(huán)路電流</p><p>  IL=[(Vbat的絕對(duì)值)-2]/(RL+200

21、0)</p><p>  (3)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(shí)電路編譯碼器的發(fā)送時(shí)序和接收時(shí)序還是可由外部電路來控制的,編譯碼器的發(fā)送時(shí)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(hào)變換成數(shù)字信號(hào)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(hào)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(gè)時(shí)隙中被發(fā)送出去,這個(gè)時(shí)序號(hào)是由A-D控制電路來決定的,而在其它時(shí)隙時(shí)編碼器是沒有輸

23、出的,即對(duì)一個(gè)單路編譯碼器來說,它在一個(gè)PCM幀里只在一個(gè)由它自己的A-D控制電路決定的時(shí)隙里輸出8位PCM碼,同樣在一個(gè)PCM幀里,它的譯碼電路也只能在一個(gè)由它自己的D—A控制電路決定的時(shí)序里,從外部接收8位PCM碼。 </p><p>  模擬信號(hào)經(jīng)過編譯碼器時(shí),在編碼電路中,它要經(jīng)過取樣、量化、編碼。到底在什么時(shí)候被取樣,在什么時(shí)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(hào)到話機(jī),把這兩部分集成在一個(gè)芯片上就是一個(gè)單路編譯碼器,它只能為一個(gè)用戶服務(wù),即在同一時(shí)刻只能為一個(gè)用戶進(jìn)行A/D及D/A變換。 CVT-CK 數(shù)字程控交換實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(shí)序和接收時(shí)序號(hào),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(duì)其

25、發(fā)送時(shí)序和接收時(shí)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(gè)控制字,令其在某某時(shí)隙干什么工作,另一種是直接控制,這時(shí)它有兩個(gè)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(gè)FSX,其中codec就輸出一個(gè)PCM碼,每來一個(gè)FSr,其codec就從外部輸入一個(gè)PCM碼。 在本課程設(shè)計(jì)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(shí)鐘頻率為2.048 MH,F(xiàn)SR、FS幀同步信號(hào)為8 KHZ窄脈沖。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)起見,反映用戶狀態(tài)的信號(hào)一般都是直流信號(hào),當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí),用戶環(huán)路

27、閉合,在用戶線上有直流電流流過。主叫摘機(jī)表示呼叫信號(hào),被叫摘機(jī),則表示應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)用戶掛機(jī)時(shí),用戶環(huán)路斷開,用戶線上的直流電流也斷開,因此交換機(jī)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(gè)用戶線接口電路的測量點(diǎn)相同,即: </p><p>  TP14:振鈴控制信號(hào)輸入,高電平有效。即工作時(shí)為高電平,常態(tài)為低電平。 </p><p>  TP13:摘掛機(jī)狀態(tài)檢測測量點(diǎn)。掛機(jī):TP13=低電平;摘機(jī):TP13=高電平。 </p

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

30、生器停止送撥號(hào)音,用戶繼續(xù)撥完號(hào)碼,CPU檢測主叫所撥被叫用戶的號(hào)碼后,立即向被叫用戶送振鈴信號(hào),提醒被叫用戶接聽電話,同時(shí)向主叫用戶送回鈴音信號(hào),以表示線路能夠接通,當(dāng)被叫用戶摘機(jī)時(shí),CPU接通雙方線路,通信過程建立。一旦接通鏈路,CPU即開始計(jì)時(shí),當(dāng)任意一方先掛機(jī),CPU檢測到后,立即向另一方送忙音,以示催促掛機(jī),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(shí)也拓寬了我的知識(shí)面,增強(qiáng)了我的動(dòng)手能力。同時(shí)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(duì)它的深入學(xué)習(xí),對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作也會(huì)有很大的幫助。</p><p><b>  

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