基于单片机控制的小型简易程控交换系统

制系统发出振铃控制信号即将8255的PA1置高电平并由MH88612的RC脚输入，驱动继电器K闭合向用户线接口2送振铃，同时将PA4置高电平控制交换网络向用户1送回铃音。当用户2摘机时，其接口电路的SHK脚输入一高电平至P1.1，单片机控制MT8816接续通话线路。当任一方挂机时其相应的SHK输出一低电平控制系统向另一方送催挂音。

线路接续成功后，话音信号经MH88612的VX输出送入TP3067中进行编码。PCM编码器的抽样频率为8 kHz，由帧同步脉冲FSX获得，FSX除提供PCM抽样频率外，还选通输出缓存器使缓存器中的8 B，自FSX下降沿开始以主时钟2.048 Mb/s的速率由DX端输出至交换网络，主时钟由MCLKX脚输入。PCM解码是指将来自交换网络的主时钟频率的PCM信号在帧同步信号FSR的下降沿开始时由DR接收至输入缓存器中，其主时钟频率由MCLKR输入仍为2.048 Mb/s。用户接口电路如图5所示。

(5)其他电路

交换机向用户发送的铃流信号是25 Hz、幅度为90 V的方波信号，拨号音、回铃音、忙音、催挂音是通过控制450 Hz交流信号的断续时间来产生的，各种信号音可由单片机编程产生，但为避免程序过于复杂，使AT89C51更好的对系统主要部分进行监控，设计中各种信号音的产生均采用硬件电路完成，可由555芯片配以适当的外围电路产生各种信号音。

显示电路主要利用了8155芯片作为AT89C51的扩展输出口，由8155、74LS240和MC1413及七段LED组成，用来显示主叫、被叫方号码及通话时间。8155的PA口与MC1413相连经反相后作为数码管的位选信号，PB口经74LS240作为段选信号送数码管显示，片选信号接 AT89C51的P2.7。由于整个系统较为复杂，在显示电路的调试过程中我们只采用了5位数码显示管，中间3位显示通话时间(1位分钟，2位秒针)，前后2位分别显示主被叫方的代号(如用户1用1表示，用户2用2表示)，但只须对程序稍加变动既可使分别显示主被叫放的电话号码和通话时间。

2 软件设计

(1)系统初始化程序

对AT89C51设置中断及内部数据存储器单元清零，8155和8255进行端口功能设置。

(2)主叫摘机检测程序

主叫方摘机后，显示电路显示主叫号码，拨号音控制信号置高电平，交换网络向主叫方送拨号音，等待主叫方拨打电话号码。

(3)拨号检测与等待摘机程序

检测到拨号脉冲后，立刻切断拨号音，AT89C51响应中断读取电话号码对应的二进制编码。若被叫号码对应的话机不存在或被叫方处于状态，则忙音控制信号置高电平，交换网络向主叫方送忙音，催其挂机；若号码检测正确则铃流控制信号置、回铃音控制信号置高电平，交换网络向被叫方送铃流信号，同时向主叫方送回铃音。

(4)话路接续程序

检测到被叫方摘机信号后，系统停止发送铃流和回铃音，AT89C51启动MT8816接通通话线路。

(5)计时与通话检测程序

线路一旦接续成功，双方即可进行通话，AT89C51内部时钟计时开始，通过8155芯片加以显示。对用户状态进行判断，当检测到任一方挂机信号后，跳出计时程序交换网络向未挂机用户送催挂音（本系统中催挂音用忙音代替），双方挂机后，AT89C51控制MT8816拆除通话线路，回初始化程序重新等待用户摘机。

(6)显示程序

动态显示主、被叫方的电话号码及通话时间。

3 结语

本系统除了能模拟市话进行正常的通信外，还附加了在通话的同时显示通话时间和主被叫号码的功能。只要对该系统进行适当的扩展后，可用于楼层内部间的电话通讯还可用作通信专业程控交换原理课程的实验设备。

参考文献
［1］朱世华.程控数字交换原理与应用［M］.西安: 西安交通大学出版社, 1993
［2］郝建国，赵英杰.通用集成电路大全［M］.北京: 人民邮电出版社, 1997