抽屉原理二［精］.ppt

程控交换原理实验
讲义
CHENG KONG JIAO HUAN YUAN LI SHI YAN JIANG YI
聊城大学物理科学与信息工程学院
目录
前言- 1 -
实验五 程控交换PCM编译码实验 - 7 -
实验六信号音产生实验 - 14 -
实验七 DTMF译码实验 - 19 -
实验十 时分交换实验 - 23 -
附录- 26 -
前言
一、适用范围
程控交换实验系统是为了配合《程控数字交换与交换网》的教学而设计的实验装置,这套系统上除了完成理论验证实验外,还可以完成该课程设计、毕业设计,以及二次性开发。
本系统适合于各大学通信专业的专科生、本科生、研究生以及教师和相关的科研使用。
结构简介
系统结构图如图一所示。
程控交换实验系统采用模块化结构设计,主板实物结构图如下所示:
图一:主板实物结构图
1、程控交换系统模块(系统控制板):
它是整个系统的核心部分,主要由DSP芯片TMS320VC5410A、ALTERA的FPGA芯片EP1C6Q240和TI的MSP430F149 16位微处理器构成,完成程控交换当中的交换、控制功能。
程控交换系统模块结构框图如图三所示。
程控交换网络系统(FPGA)
中继接口
用户接口电路
用户接口电路
PCM编码
电话
一
电话
三
PCM编码
PCM译码
PCM译码
用户接口电路
用户接口电路
PCM译码
电话
四
电话
二
PCM译码
PCM编码
PCM编码
串口
LCD显示
配置电路
键盘
MSP430
(MCU)
程控交换系统控制(DSP)
配置电路
图二:系统结构图
DSP数字信号处理部分:
它由TMS320VC5410A芯片、SRAM和FLASH构成微控制系统。完成信号的分解、组合、交换、控制、FSK的编解码、DTMF信号的识别、EEPROM数据保存、铃音发生等多项功能。
板上S2开关用于设定DSP的工作方式和频率,外部晶振为20MHz,该系统DSP的标准工作频率是140MHz, 产品在出厂时已设定好,无需调整。在做二次开发时根据需要
进行调整,参看下表:
MP/MC
工作模式选择
MD1
MD2
MD3
时钟
0
0
0
15倍
0
0
1
10倍
0
1
0
5倍
0
1
1
保留
1
0
0
2倍
1
0
1
1/4
1
1
0
1倍
1
1
1
1/2
表一:DSP时钟模式
板上具有DSP的JTAG接口,用于二次开发使用。
FPGA可编程逻辑器件部分
ALTERA公司的FPGA(EP1C6Q240芯片、EPC2LC20)构成,PROM完成配置功能,FPGA在系统中完成时隙组合、E1信号传输、键盘控制等功能。
板上SW-DIP8 8位拨码开关是选择FPGA配置方式的。J1-J5全为“1”是PROM自行加载配置,全为“0”是计算机配置,出厂时默认是PROM加载,做二次开发时才需改动,切换配置模式时必须将此5位都拨到同一端。
出厂时M0-M2已配置好无需改动。
P4为FPGA配置接口,P1为FPGA Boundary-scan接口,P2为可擦除配置PROM Boundary-scan
接口,以上接口均为二次开发时使用。
复位开关用于对FPGA的重配置和DSP的复位。
D13亮(红色)表示FPGA配置失败,需要按下复位开关重新配置,D12亮(黄色)表示FPGA配置成功,进入运行状态。
复位开关上面的LED是电源指示灯(D4)以及TL1与TL2,灯亮说明供电正常。
MSP430F149微处理
改处理器作为DSP的协处理器,完成UART数据的接收发送,LCD显示,与DSP之间进行数据交互。
电源稳压
完成对输入的+5V电压转换成系统工作所需的其他电压组合:+、+、+。
UART
UART是用MSP430的串口,在本系统中用此口来完成与计算机的通信。
电源插座
当系统控制板与主板连接使用时,该电源插座无需插入外接电源。
当系统控制板单独使用时,需通过该口从外部接入一+5V直流电源,外接电源的插头的极性为外正内负,供电电流至少需达到500mA。
g) DSP_JTAG口、FPGA_JTAG口、MSP430__JTAG口
DSP_JTAG口为DSP仿真器连接专用接口,供系统二次开发时使用。当系统工作在正常状态时(即:非二次开发状态),无需连接DSP仿真器,对系统工作无影响。
FPGA_JTAG共有三个接口组成,分别为:
ALTERA板:FPGA_PS、FPGA_JTAG和EPC_JTAG。其中:FPGA_PS口为