基于T8503芯片实现电话机与ISDN的接口电路设计

网友投稿 414 2022-10-30

基于T8503芯片实现电话机与ISDN的接口电路设计

随着网络的发展,网络带这的增加,上网速度将越来越快。人们也不再仅限于上网,在追求上网的同时打网络电话,实现与网友的相互交流。目前人们很大程度上依赖于传统的ISDN上网,且在今后一段时间内,这种依赖不会发生很大变化。其于这种状况,设计了针对企业的上网设备(简称“企业上网设备”),它实现了企业上网的同时又可打网络电话双重功能。企业上网设备的整体实现方案如图1所示。

普通电话拨打和接收网络话音,必须通过POTS接口才能进行。POTS接口是能够连接普通电话与ISDN的接口设备,它能使两部电话同时上网并与其它电话通信。本文对POTS接口进行阐述。

1、 POTS接口

1.1POTS组成

1.2功能描述

(1)SLIC:SLIC是用户线接口,它是CODEC与外接话机环路的中间接口。它具有如下功能:

·铃流信号。能提供话机振铃所需的铃流,它是一负高压交流信号。

·用户线接口,连接话机。

除了铃流及馈电功能外,L8576B还提供了接收和发送通道、摘机检测、振铃间断输出功能。另外,它还具有温度保护功能。

(2)CODEC:利用编解码器、滤波器完成语音信号的A/D与D/A变换,其PCM接口与外部U接口相接,而模拟口与SLIC相接。

本方案采用LUCENT公司的T8503,其接口功能如下:

·数字接口:包括PCM接口、内部时序控制、增益控制。

PCM接口:管理传送和接收PCM数据及帧同步控制。

帧同步FS:T8503有四个帧同步(FSX和FSR)输入,每一对对应一个通道。在一个125μs的帧里,每个帧同步提供一个单脉冲。帧同步可以出现在器件上电且MCLK作用于器件的任何时刻,帧同步脉冲的时序表时时隙的开始。在这时隙中,该通道的数据在数据时钟作用下输入或输出。FSX和FSR高有效,且必须保持高至少一个主时钟周期,它们可以独立工作,对符合传送和接收转换的给定的通道可以将其连一起。在一个帧中,通道0和通道1传送帧同步必须由一个或多个时隙彼分开。同样,通道0和通道1接收帧同步也必须由一个或多个时隙彼此分开。除非这两个通道接收同样的PCM信号,此时,接收帧同步脉冲可连接在一起。

对T8503而言,对给定的通道,一帧中FSX和FSR只能发生一次,与FS的下降沿无关且其脉冲宽度不受限制,只要FS有效之前保持至少一个主时钟周期,数据接口就能很好地工作。

·模拟口:包括偏置电路和参考源、A/D转换、D/A转换。

偏置电路和参考源:T8503仅需-+5V电源供电,参考源为+2.4V并由内部产生,不需外部附加电路。

A/D转换:包括一输入运放、带通滤波器和译码器。

D/A转换:解码器PCM数据流转换成模拟信号,输出放大器单端输出语音信号RCV,它能驱动2000Ω的负载。 (3)FS译码器:由于T8503具有双通道,且各有自已的同步信号,同步信号不能同时有效,需相差一个或多个时隙、所以要将U接口送来的FS信号一分为二成FS0、FS1两同步信号,分别作为通道0和通道1的同步信号。FS译码器由一可编程逻辑器件GAL16V8D来实现,具体电路如图3所示。

F0SEL、F1SEL是同步信号选择信号,为0选通有效,为1则选通无效。F01CTL是帧同步控制信号,该信号在GAL16V8D内将被一分为二为互为反相的两帧同步信号控制信号,它们与FS(IDL_FSR/C)帧同步信号异或产生选择B1、B2数据通道的同步信号FS0、FS1。假设F01CTL被分F0SEL、F1SEL两信号且它们有效,则它们的波形关系如图4所示。

2 、POTS工作过程

2.1主叫

·用户摘机:当用户摘机时,SLIC输出给微处理器(μP)终端信号,从而引起微处理器中断。

·送拨号音:微处理器接到SLIC终端信号后,发生中断。而后,微处理器执行送拨号音子程序,将存储器中拨号音码经U接口回环给POTS。POTS的CODEC(T8503)将这些拨号音PCM码进行处理后变成模拟信号RCV输出到SLIC的RCVN和RCVP差分输入端,再经SLIC的PT、PR输出给话机,使之发出拨号声音。

·拨号:当主叫听到拨号音后就可进行拨号。拨号模拟信号经SLIC输出给DTMF(MC145436),DTMF将其变成二进制的8421码并等数据有效后(Dva/DVb为高)送给微处理器,微处理器将号码透明地传送给U接口。

·号码分析:微处理器接收到第一个拨号号码后就会停止对POTS送拨号音信号并通过ISDN信令将号码送U接口。局端交换机如果发现号码有效,则通过信令通知微处理器,微处理器进行相应处理。

·若主叫所拨号码符合要求,微处理器通过ISDN信令进行下一步处理。

·送回铃音:若被叫忙,ISDN信令通知微处理器,微处理器执行送忙音子程序,将存储器中事先存好的忙音经U接口回环给POTS。POTS的CODEC(T8503)将这些忙音PCM码进行处理后变成模拟信号送SLIC的RCVN和RCVP差分输入端,再经SLIC的PT、PR输出给话机,使之发出忙音,以提醒主叫被叫忙。若被叫闲,则ISDN信令通知微处理器,微处理器就执行送回铃音子程序,将存储器中事先存好的回铃音经U接口回环给POTS。POTS的CODEC(T8503)将这些回铃音PCM码进行处理后变成模拟信号送SLIC的RCVN和RCVP差分输入端,处理后再经SLIC的PT、PR输出给话机,使之发出回铃音,以提醒主叫被叫话机响铃。

·通话:当被叫摘机后,微处理器就停送回铃音给POTS,此时主叫和被叫就可以通话了。通话过程如下:

当POTS的两个话机同时工作时,B1、B2两数据通道均被使用。此时,帧同步FS0、FS1反向,即当FS0有效时,FS1无效;反之亦然。由于是长帧工作模式,每个有效帧同步对应一个B数据通道8位数据,可通过微处理器控制FXSEL和FXCTL两信号来选择FS0或FS1,从而达到选择B1或B2数据通道的目的。 ·话终复原:通话完毕,若被叫先挂机,微处理器要对POTS送忙音码,从而使主叫话机听到忙音;若主叫先挂机,则微处理器就进行相应的操作。

2.2被叫

·话机振铃:当POTS话机作为被叫时,先由微处理器对SLIC进行控制和检测。若检测到对方呼叫POTS话机,就控制SLIC产生铃流信号,频率与B2方波频率相同。该铃流信号通过SLIC的PT/PR输出到外接话机,使得话机产生振铃。振铃节奏由微处理器控制。

·截铃:当用户摘机,微处理器产生中断,微处理器执行中断了程序,停送铃流,使之进入通话状态。而后就进入双方通话状态,工作过程同主叫工作过程。

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