现代交换实验原理第二版

1.空分交换的过程与分析

由图2-1 可知，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。图2-2

是空分交换网络芯片MT8816 功能图。

图2-1 实验系统的交换网络结构方框图

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图2-2 空分交换MT8816 功能及管脚排列图

(1)空分交换MT8816 基本特性

该芯片是8×16 模拟开关阵列，它内含7—128 线地址译码器，控制锁存器和8

×16 交叉点开关阵列，其电路的基本特性为：

A、 8×16 模拟开关阵列功能

B、 导通电阻（VDD=12V） 45Ω

C、 导通电阻偏差（VDD=12V） 5Ω

D、 模拟信号最大幅度 12VPP

E、 开关带宽 45MHZ

F、 非线性失真 0.01%

G、 电源 4.5～13.2V

H、 工艺

图2-3 MT8816 交换矩阵示意图

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表2-1 MT8816 地址译码真值表

(2)MT8816 管脚说明

下面将对该管脚功能作简要说明

COL0～COL7 列输入\输出，开关阵列8 路列输入或输出

ROW0～ROW15 列输入\输出，开关阵列16 路列输入或输出

ACOL0～ACOL2 列地址码输入，对开关阵列进行列寻址

AROW0～AROW3 行地址码输入，对开关阵列进行行寻址

ST 选通脉冲输入，高电平有效，使地址码与数据得以控制相开关

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的通、断。在ST 上升沿前，地址必须进入稳定态，在ST 下降

沿处，数据也应该是稳定的

DI 数据输入，若DI 为高电平，不管CS 处于什么电平，均将

全部开关置于截止状态

RESET 复位信号输入，若为高电平，不管CS 处于什么电平，均将

全部开关置于截止状态

CS 片选信号输入，高电平有效

VDD 正电源，电压范围为4.5～13.2V

VEE 负电源，通常接地

VSS 数字地

(3)MT8816 工作原理

下面我们将对MT8816 型电子接线器作一介绍，使大家了解电子接线器的结构

原理。其它型号的电子接线器也大同小异。

MT8816 是CMOS 大规模集成电路芯片。这是一片8×16 模拟交换矩阵，如图11-3

所示，图中有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。芯片有保持电路，因此可以保持任一

叉接点处于接通状态。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。ACOL3～ACKL0管COL7～COL0中的一条线。ACOL7～

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；数据线AROW3～

AROW0管ROW15～ROW0中的一条。AROW3～AROW0是不编码的，某一条AROW7线为“1”，

控制相应的ROWi以接通有关的交叉点。例如要接通L1和J0之间的交叉点。这时一方

面向ACOL0～ACOL12。送001，另一方向面向AROW3送“1”。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”的片选端。当CS 为“1”

时，全部交叉点打开。

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

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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，这样数据DI

在ST 下降沿时刻被异步写入锁存单元，并控制所选交叉点开关的通、断，若DI 为

低电平，则开关截止，其地址译码真值表如表2-1 所示：

2.模拟中继接口实验

图2-4 两台实验箱实现中继通信接口框图

由前面的各单元实验可知，信令的产生与信号的交换可在一个实验箱内完成四

部电话单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长

途通信。图2-4 是它们的接口框图。中继接口电路主要通过J103 和中继电缆连接

而成，如图所示为用中继电缆连接好两台实验箱，利用两台实验箱完成中继接口通

信的信号流程。

中继通信拨号方式： 0 + 被叫号码：其中“0”表示对方电话局局号（在本实

验当中，即表示被叫用户所在的实验箱）。实验系统可以由任何一方作为主叫，呼叫

另一实验箱的各路电话。

电路框图见图2-5 所示，它是由两大部分组成，即话路部分和控制部分，话路

部分包括交换网络，用户电路出中继电路，入中继电路，收号器，信号音发生器以

及话务台或信号设备等；控制部分则是一台计算机，它包括中央处理器，存储器和

输入、输出设备。

中继电缆

实验箱1 实验箱2

局内用户交换机 局外用户交换机

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图2-5 交换网络组成方框图

(1)MT8980 基本特性

它内部包含串一并变换器、数据存储器、帧计数器、控制接口电路、接续存储

器、控制寄存器、输出复用电路及并一串变换器等功能单元。输入和输出均连接8

条PCM 基群数据线，在控制信号作用下，可实现240、256 路数字话音或数据的无阻

塞数字交换。它是目前集成度较高的新型数字交换电路，可用于中、小型程控用户

数字交换机。

(2)MT8980 工作原理

MT8980 的功能框图如图2-6 所示，该芯片由串/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 速率分八路由STI0～STI7输入，经串/并变换，根

据码流号和信道号依次存入256×8 比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过

接口，接受来自微处理器的指令，并将此指令写入到接续存储器。这样，数据存储

器中各信道的数据按照接续存储器的内容，以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、

经并一串变换，变为时隙交换后的八路2.048Mb/s 串行码流STO0～STO7，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。接续存储器的容量为256×11 位，

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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或报文

模式，以使接续存储器低8 位的内容作为数据直接输出到相应的时隙中去。

MT8980 的全部动作均由微处理器通过控制接口控制。外部CPU 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。

图2-6 MT8980 的功能框图