基于ARM的程控交换实验系统的设计与实现

论文摘要

近年来,我国通信技术的发展势头十分迅猛。以电路交换和数字程控交换技术为基础的电话网更是在整个通信网中占据着重要的地位。面对信息时代的到来,人们在领略信息社会乐趣的同时,也遇到了新的挑战,学习和掌握程控交换技术已成为有关工程技术人员和广大青年学生迫切的需要。本论文在研读了大量的文献、参考相关设计的基础上,根据程控交换的基本原理,面向各高校实验室和相关研究单位,设计了基于ARM的程控交换实验系统,本实验系统以ARM+CPLD为控制系统,按照功能不同进行模块化设计,在本实验系统上能够完成程控交换中的大部分基础性实验以及一些和程控交换编程调试相关的实验。本实验系统由硬件和软件两部分组成,硬件包括CPU控制电路、用户接口电路、交换网络、中继电路、信号音产生电路、双音多频电路、彩铃电路以及LCD显示电路等部分。软件包括基本级程序、周期级程序,在最后还对LCD显示部分的uC/GUI程序进行了介绍,通过硬件和软件结合完成了人工交换、空分交换、时分交换、数字中继接口以及彩铃等各种实验。本套实验系统目前已经投入使用,与其它程控交换实验系统相比,本实验系统提供了丰富的扩展口,实验者可以自行进行扩展实验,同时,本实验系统人机交互界面友好,操作简单方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 交换技术的发展背景及趋势
• 1.1.1 模拟交换与数字交换
• 1.1.2 从人工交换到程控交换
• 1.1.3 程控交换机的发展趋势
• 1.2 本课题的研究背景及意义
• 1.3 本论文的主要内容
• 第2章 程控交换机的构成及相关原理介绍
• 2.1 交换机结构
• 2.1.1 交换机接口
• 2.1.2 交换网络
• 2.1.3 控制系统
• 2.1.4 其它设备
• 2.2 下一代电话网络的演进
• 2.2.1 以综合交换机为核心的混合网
• 2.2.2 以软交换为核心的重叠网
• 2.3 本章小结
• 第3章 程控交换实验系统的总体设计
• 3.1 总体设计要求
• 3.2 系统方案设计
• 3.3 主要芯片选型
• 3.4 本章小结
• 第4章 硬件电路的设计
• 4.1 电源模块设计
• 4.2 ARM+CPLD控制模块的设计
• 4.3 用户模块电路设计
• 4.4 信号音及铃流产生器电路的设计
• 4.4.1 拨号音产生电路的设计
• 4.4.2 回铃音产生电路的设计
• 4.4.3 其他几种信号音及铃流产生器电路的设计
• 4.5 DTMF及FSK电路的设计
• 4.6 液晶显示+键盘模块电路的设计
• 4.7 空分交换网络电路的设计
• 4.8 时分交换网络电路的设计
• 4.9 彩铃电路的设计
• 4.10 数字中继电路的设计
• 4.11 局方中继电路的设计
• 4.12 模拟中继电路的设计
• 4.13 硬件电路设计中应注意的问题
• 4.13.1 电路去耦电容的配置
• 4.13.2 PCB中元件的布局和布线
• 4.14 本章小结
• 第5章 程控交换实验系统软件设计
• 5.1 基本级程序
• 5.1.1 主程序
• 5.1.2 摘挂机状态分析子程序
• 5.1.3 用户摘挂机处理子程序
• 5.1.4 号码处理子程序
• 5.1.5 超时处理子程序
• 5.2 周期级程序
• 5.2.1 双音多频收号子程序
• 5.2.2 摘挂机识别子程序
• 5.2.3 软件计时子程序
• 5.3 ARM ADS集成开发环境简介
• 5.4 本章小结
• 第6章 系统实验界面设计及实验箱调试结果分析
• 6.1 实验设计
• 6.2 显示界面设计
• 6.3 实验箱整机调试及结果分析
• 6.3.1 LCD电路及信号音产生电路的调试
• 6.3.2 用户电路的调试
• 6.3.3 空分交换电路及DTMF电路的调试
• 6.3.5 中继电路的调试
• 6.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A （攻读学位期间发表的学术论文）
• 附录 B （攻读学位期间所参与的科研项目）
• 附录 C （实验系统主流程控制程序部分原代码）
• 附录 D （程控交换实验箱PCB图）
• 附录 E （程控交换实验箱实物图）