基于MT9075數(shù)字中繼接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　由于數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的模擬交換機(jī)已經(jīng)被程控?cái)?shù)字交換機(jī)所取代，數(shù)字中繼接口是數(shù)字交換機(jī)中不可或缺的部分。本文就是利用Ｍｉｔｅｌ公司生產(chǎn)的ＭＴ９０７５芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字中繼接口的功能。

　?。薄ⅲ停裕梗埃罚敌酒?jiǎn)介［１］

　?。停裕梗埃罚凳恰。停椋簦澹臁」就瞥龅囊粋€(gè)可以產(chǎn)生并處理ＰＣＭ３０信號(hào)的器件，不僅合并了ＰＣＭ３０成幀器、線性接口部件（ＵＵ）和鏈路控制器，還具有時(shí)鐘同步、中斷控制、同步處理與差錯(cuò)保護(hù)、ＣＡＳ信令、ＣＣＳ信令處理、信號(hào)回送等功能。通過(guò)ＭＴ９０７５提供的并行微處理器接口，主ＣＰＵ可對(duì)其狀態(tài)字進(jìn)行讀寫控制和中斷接收處理，從而方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)線路信令的控制和處理。用ＭＴ９０７５來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字中繼接口既可以減輕ＣＰＵ的負(fù)擔(dān)，又可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。

　?。?、硬件電路設(shè)計(jì)

　　本文采用ＡＲＭ芯片Ｓ３Ｃ４４Ｂ０作為主控ＣＰＵ，來(lái)完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制；用ＭＴ８９８０作為數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)部分的核心器件；用ＭＴ９０７５作為數(shù)字中繼接口的核心器件。圖１為數(shù)字中繼接口的具體電路。電路設(shè)計(jì)是根據(jù)芯片要求設(shè)計(jì)必要的外圍電路，ＭＴ９０７５有３個(gè)主要端口：

　　１）線路接口，傳輸?shù)拇a流是２．０４８Ｍ?。猓椋簦蟮碾p極性ＨＤＢ３碼，具有ＰＣＭ３０／３２系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，用于連接ＰＣＭ３０／３２基群線路。［２］　通過(guò)外接發(fā)送和接收兩變壓器與外部中繼線相連，其中，ＴＸ１、ＴＸ２為線路發(fā)送端，經(jīng)一阻抗匹配電路連接一個(gè)１：２的發(fā)送變壓器；ＲＸ１、ＲＸ２為線路接收端，經(jīng)一阻抗匹配電路連接一個(gè)１：１的接收變壓器。

　?。玻樱浴拢眨咏涌?，傳輸?shù)拇a流是２．０４８Ｍ　ｂｉｔ／ｓ的單極性碼，碼流具有ＰＣＭ３０／３２系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)，其中ＤＳＴｉ連接數(shù)字交換芯片ＭＴ８９８０的輸出通道ＳＴＯ，ＤＳＴｏ連接ＭＴ８９８０的輸入通道ＳＴＩ。

　?。常┨幚頇C(jī)接口，Ａ０～Ａ５，ＤＯ～Ｄ７，ＣＳ，Ｒ／Ｗ　等。ＭＴ９０７５與處理機(jī)的接口可采用兩種接法：ＩＮＴ或ＭＯＴ，這里采用ＩＮＴ接法。ＭＴ９０７５的地址線Ａ０～Ａ４、ＤＯ～Ｄ７直接與Ｓ３Ｃ４４Ｂ０的相應(yīng)的地址線和數(shù)據(jù)線相連，作為Ｓ３Ｃ４４Ｂ０的一個(gè)外部擴(kuò)展器件占用一定的地址空間。Ｓ３Ｃ４４Ｂ０通過(guò)片選信號(hào)ＮＧＣＳ５和／ＲＤ、／ＷＲ讀寫信號(hào)對(duì)ＭＴ９０７５進(jìn)行控制。［３］

　　此外，ＭＴ９０７５可以自動(dòng)監(jiān)控各種同步狀態(tài)，比如位同步、基本幀同步、ＣＲＣ－４多幀同步、遠(yuǎn)程多幀同步。無(wú)論這幾種同步中的任何一個(gè)出現(xiàn)丟失的情況，均無(wú)法完成正常通信，為使通信穩(wěn)定，本文中ＭＴ９０７５的２０ＭＨｚ定時(shí)信號(hào)以及系統(tǒng)時(shí)鐘Ｃ４ｂ（４．０９６?。停龋┖突編叫盘?hào)Ｆｏｂ（８ｋＨｚ）由高穩(wěn)頻時(shí)鐘產(chǎn)生器直接給出，ＭＴ９０７５能夠利用內(nèi)部的數(shù)字鎖相環(huán)從這些信號(hào)中自動(dòng)分頻產(chǎn)生６４?。耄龋膬?nèi)部時(shí)鐘和２．０４８?。停龋奈煌綍r(shí)鐘Ｅ２ｏ。

　　圖１　ＭＴ９０７５　電路圖

　?。?、軟件部分設(shè)計(jì)

　　軟件分別從對(duì)ＭＴ９０７５的讀寫控制、初始化處理以及數(shù)字中繼處理程序三方面進(jìn)行介紹。ＭＴ９０７５分配的地址是Ｓ３Ｃ４４Ｂ０的ＮＧＣＳ５下的一部分地址，其基地址為０ａ００００００，定義如下：

　?。＃洌澹妫椋睿濉　　　。停裕梗埃罚担撸校幔纾濉　　　　。ǎǎ觯铮欤幔簦椋欤濉。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。。埃埃幔埃埃埃埃埃埃?/FONT>

　　其頁(yè)類的控制字的地址分別為０ａ００００１０～０ａ００００１ｆ，如Ｐａｇｅ　０１Ｈ下Ｍｕｌｔｉｆｒａｍｅ、Ｎａｔｉｏｎａｌ?。拢椋簟。拢酰妫妫澹颉。幔睿洹。模幔簦帷。蹋椋睿搿。樱澹欤澹悖簦椋铮睢。祝铮颍洹『停停铮洌濉。樱澹欤澹悖簦椋铮睢。茫铮睿簦颍铮臁。祝铮颍涞刂贩謩e為０ａ００００１０和０ａ００００１１，定義如下：

　　＃ｄｅｆｉｎｅ　　?。停裕梗埃罚担撸粒模模遥啊　　　。ǎǎ觯铮欤幔簦椋欤濉。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。。埃埃幔埃埃埃埃保埃?/FONT>

　?。＃洌澹妫椋睿濉　　。停裕梗埃罚担撸粒模模遥薄　　　。ǎǎ觯铮欤幔簦椋欤濉。酰睿螅椋纾睿澹洹。悖瑁幔颉。。埃埃幔埃埃埃埃保保?/FONT>

　?。常薄?duì)ＭＴ９０７５的讀寫控制

　　對(duì)ＭＴ９０７５的讀寫控制主要分為２個(gè)步驟：第一步選擇要讀寫的控制字頁(yè)號(hào)，第二步對(duì)該頁(yè)內(nèi)的控制字進(jìn)行讀寫控制操作。如對(duì)ＭＴ９０７５進(jìn)行軟復(fù)位，代碼如下所示：

　　ＭＴ９０７５＿Ｐａｇｅ?。健。埃埃保弧　　。x擇Ｐａｇｅ?。埃保龋ǎ停幔螅簦澹颉。茫铮睿簦颍铮臁。保?/FONT>

　?。停裕梗埃罚担撸粒模模遥薄。健。埃玻?；　?。瘜?duì)Ｐａｇｅ　０１Ｈ下的控制字Ｍｏｄｅ?。樱澹欤澹悖簦椋铮睢。茫铮睿簦颍铮臁。祝铮颍洌ǎ保保龋M(jìn)行寫操作設(shè)置ＭＴ９０７５軟件復(fù)位，寫入控制字０ｘ２０

　?。常病?duì)ＭＴ９０７５的初始化處理

　　在系統(tǒng)上電的時(shí)候需要對(duì)ＭＴ９０７５進(jìn)行初始化處理，包括ＭＴ９０７５軟件復(fù)位、中斷處理、ＣＡＳ模式選擇、阻抗工作方式設(shè)置、ＪＡ模式設(shè)置、ＤＳＴｏ輸出使能、傳輸信號(hào)設(shè)置等方面。

　　為使代碼簡(jiǎn)潔，用一個(gè)函數(shù)代替了上面對(duì)ＭＴ９０７５讀寫控制的兩個(gè)步驟，函數(shù)如下：

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ校幔纾澹危?，　ＲｅｇＡｄｄｒ，?。祝洌幔簦幔?/FONT>

　?。　。停裕梗埃罚担撸校幔纾濉。健。校幔纾澹危?；

　　ＲｅｇＡｄｄｒ?。健。祝洌幔簦幔弧　　　　　。?/FONT>

　　對(duì)ＭＴ９０７５的初始化代碼如下：

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１，　０ｘ２０）；

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１１，?。埃妫妫?/FONT>

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃保停裕梗埃罚担撸粒洌洌颍保?，?。埃悖福?/FONT>

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃保停裕梗埃罚担撸粒洌洌颍?，?。埃福玻?；

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５?。ǎ埃埃保停裕梗埃罚担撸粒洌洌颍保?，?。埃埃玻?/FONT>

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃玻停裕梗埃罚担撸粒洌洌颍?，?。埃幔埃?；

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５?。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ３，?。埃埃矗?；

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５?。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１０，?。埃福悖?；

　?。茫铮睿簦颍铮欤撸梗埃罚怠。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ２，　０ｘ９ｆ）；

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５?。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１，?。埃妫妫?；

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５　（０ｘ０５，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ２，　０ｘｆｆ）；

　?。　。　　　　　　　　　　　　　　　　　。　。?/FONT>

　　Ｃｏｎｔｒｏｌ＿９０７５?。ǎ埃埃?，ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１５，?。埃妫妫?；

　　當(dāng)ＣＰＵ需要發(fā)送話路的線路信令時(shí)，可以通過(guò)對(duì)Ｐａｇｅ　０５Ｈ?。ǎ裕颍幔睿螅恚椋簟。茫瑁幔睿睿澹臁。粒螅螅铮悖椋幔簦澹洹。樱椋纾睿幔欤欤椋睿纭。校幔纾澹┑南嚓P(guān)寄存器進(jìn)行操作。在初始化的最后是對(duì)Ｐａｇｅ?。埃担戎械目刂谱诌M(jìn)行操作，向ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１到ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１５中寫入ｆｆ，使得輸出通道ＤＳＴｏ在上電后輸出為高電平，在上面省略了向ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ３到ＭＴ９０７５＿Ａｄｄｒ１４中寫ｆｆ幾行代碼。

　　３．３　數(shù)字中繼處理程序

　　在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，信令部分是自己設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)單協(xié)議，不是標(biāo)準(zhǔn)的Ｅ１信令。信令在ＤＳＴｏ和ＤＳＴｉ的第１６時(shí)隙中傳輸，同步信令在第０時(shí)隙中傳輸，主叫方的信令通過(guò)接口線傳輸?shù)竭_(dá)被叫中繼，存入被叫方ＭＴ９０７５的寄存器中，被叫方ＣＰＵ通過(guò)讀取寄存器中的信令內(nèi)容來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的操作，被叫方信令到達(dá)主叫方和這個(gè)過(guò)程相反。圖２為一用戶通過(guò)數(shù)字中繼呼叫另一用戶的示意圖。此圖假定被叫方不忙，若此過(guò)程中任一時(shí)刻被叫方忙，則發(fā)送被叫忙的信息給主叫方，讓主叫方關(guān)閉已開(kāi)通道等待下次呼叫。圖３為數(shù)字中繼處理程序的基本流程圖。

　　圖２　數(shù)字中繼呼叫示意圖

　　４、結(jié)束語(yǔ)

　　應(yīng)用以上方案設(shè)計(jì)的數(shù)字中繼續(xù)接口電路的硬件軟件都已調(diào)試通過(guò)，工作穩(wěn)定，能夠滿足用戶的正常使用。用單片ＭＴ９０７５可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)３０對(duì)用戶的交換工作，考慮到用戶不在同時(shí)通話，即可以非常方便的實(shí)現(xiàn)更多用戶的交換工作。

　　圖３　數(shù)字中繼處理程序基本流程圖