Thiết kế hệ thống trường chuyển mạch chuẩn

Lời nói đầu Phần I: Cơ sở lý thuyết A. Lý thuyết về tổng đài số B. Lý thuyết về các trường chuyển mạch C. Nguyên lý PCM Phần II: Thiết kế Chương I: Bộ định thời phát Chương II: Bộ ghép kênh Chương III: Tạo mã AMI Chương IV: Bộ định thời thu Chương V: Bộ tách kênh Chương VI: Thiết kế trường chuyển mạch Kết luận Phụ lục

pdf99 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2195 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế hệ thống trường chuyển mạch chuẩn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
c ®Þnh tr−íc cè ®Þnh vµ mang ra nghÜa lµ 1 th«ng tin chuÈn. Cßn c¸c gi¸ trÞ Uvµo lµ 1 ®¹i l−îng biÕn ®æi theo thêi gian cÇn ®−îc gi¸m ®Þnh theo dâi ®¸nh gi¸ mang th«ng tin cña qu¸ tr×nh ®éng (th−êng biÕn ®æi chËm theo thêi gian ) cÇn ®−îc ®iÒu khiÓn trong 1 d¶i hay ë tr¹ng th¸i mong muèn . Khi hai møc ®iÖn ¸p nµy b»ng nhau (Uvµo = Ung−ìng) t¹i ®Çu ra cña bé so s¸nh sÏ cã sù thay ®æi cùc tÝnh cña ®iÖn ¸p tõ U+ramax tíi U - ramax hoÆc ngù¬c l¹i. Trong tr−êng hîp biÖn ®é cña Uvµo vµ Ung−ìng lín h¬n gi¸ trÞ ®iÖn ¸p cho phÐp, cÇn m¾c chóng víi bé ph©n ¸p ®iÖn trë tr−íc khi ®−a tíi c¸c ®Çu vµo cña IC. Gièng nh− khãa Tranzitor, khi lµm viÖc víi tÝn hiÖu xung biÕn ®åi nhanh cÇn l−u ý ®Õn tÝnh chÊt qu¸n tÝnh (trÔ) cña IC thuËt to¸n . Víi c¸c IC thuËt to¸n nh− hiÖn nay, thêi gian t¨ng cña ®iÖn ¸p kho¶ng sV μ/ , trong ®iÒu kiÖn tèt h¬n, viÖc sö dông c¸c IC chuyªn dông sÏ cã tèc ®é chuyÓn biÕn nhanh h¬n nhiÒu cÊp (cì V/ns vÝ dô A110, LM 310-339…). a) Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch : Gi¶n ®å thêi gian: -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 61 Khèi B/U converter gåm 2 Ic LM311 : - IC thø nhÊt cã ®Çu vµo thuËn (+) ®−îc nèi víi tÝn hiÖu AMI vµo, ®Çu vµo ®¶o (-) ®−îc nèi víi +Ung−ìng. - IC thø hai cã ®Çu vµo ®¶o (-) ®−îc nèi víi tÝn hiÖu AMI vµo, ®Çu vµo thuËn (+) ®−îc nèi víi - Ung−ìng. TÝn hiÖu ë ®Çu ra ë hai IC ®−îc ®−a vµo cæng logic OR 2 ®Çu vµo, ®Çu ra lµ tÝn hiÖu ®¬n cùc. Víi c¸ch m¾c nh− vËy th× : UAMI > +Ung−ìng ®Çu ra A = 1. UAMI < -Ung−ìng ®Çu ra B = 1. -Ung−ìng < UAMi < +Ung−ìng ®Çu ra A vµ B ®Òu b»ng 0. 1.2. Khèi t¹o xung vi ph©n M¹ch vi ph©n cã rÊt nhiÒu øng dông trong kÜ thuËt xung, Trong m¹ch trªn th× m¹ch vi ph©n cã t¸c dông thu hÑp ®é réng xung vµ t¹o ra nh÷ng xung nhän ®Ó kÝch thÝch vµ ®ång bé c¸c tÝn hiÖu . -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 62 §iÖn ¸p d·y xung vu«ng ®¬n cùc ®−îc ®Æt nªn C vµ R nèi tiÕp, ®iÖn ¸p trªn R1 cã d¹ng lµ 2 xung hµm mò cã cùc tÝnh tr¸i dÊu. Sau khi qua c¸c cæng ®¶o chóng ®· lo¹i ®−îc phÇn ©m , chØ cßn phÇn d−¬ng ®−îc ®i tíi bé t¹o dao ®éng. 1.3. Khung dao ®éng M¹ch tiÕp nhËn xung kÝch tõ bé t¹o xung kÝch ®Ó t¹o ra dao ®éng cã tÇn sè ®óng b»ng tÇn sè xung ®ång hå . §©y lµ bé t¹o dao ®éng RC . Khèi t¹o dao ®éng nµy cã chu k× T=2,2CRΣ .Ta cã gi¶n ®å thêi gian cña bé t¹o dao ®éng. -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 63 1.4. M¹ch di pha M¹ch di pha nµy thùc ra lµ m¹ch tÝch ph©n, cã ®iÖn ¸p ®−îc lÊy ra trªn tô ®iÖn. 2. Khèi t¹o xung bit (®Þnh thêi 8bit). NhiÖm vô cña khèi t¹o xung bit (®Þnh thêi bit) lµ t¹o c¸c xung cã ®é réng t =648ns, ngay sau khi ®ång bé ®· ®−îc thiÕt lËp, tøc lµ xung PE ®· ®−îc t¹o ra. Trong 1 khe co 8 bit, do ®ã ta ph¶i thiÕt lËp bé ®Õm 8. Nªn ta cã s¬ ®å nguyªn lý: D03 Q0 14 D14 Q1 13 D25 Q2 12 D36 Q3 11 RCO 15 ENP7 ENT10 CLK2 LOAD9 MR1 74LS163 Vcc A1 B2 C3 E16 E24 E35 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 74LS138 Vcc DK 1.544MHz P0 P7 * Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch: -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 64 Ta dïng IC 74LS163 cã 4 ®Çu ra QA, QB, QC, QD t¹o d·y xung cã tÇn sè lÇn l−ît lµ fCLK/21, fCLK/22, fCLK/23, fCLK/24 . Bèn ®Çu vµo D0, D1, D2, D3 nèi ®Êt ®Ó thùc hiÖn viÖc ®Õm b¾t ®Çu tõ 0. §Ó IC 74LS163 ho¹t ®éng th× ch©n 7 (ENP) vµ ch©n 10 (ENT) ë møc cao (+5V) nªn ta sÏ ®iÒu khiÓn hai ch©n nµy ®Ó thùc hiÖn ®Þnh thêi cho bit chÌn vµ cho bé ®Õm ho¹t ®éng. Ch©n 1 (MR_CLR) lµ ch©n xo¸ tÝch cùc ë møc thÊp (0V). Ch©n sè 9 (LOAD), nÕu ë møc cao th× cho phÐp bé ®Õm ®Õm liªn tôc, nÕu ë møc thÊp ®−a bé ®Õm vÒ 0. Ta dïng 3 ®Çu ra QA, QB, QC cña IC 74LS163 ®−a vµo bé gi¶i m· IC 74LS138. Trªn gi¶n ®å thêi gian ta cã: Τb = TCLK =1/1.544=648ns - IC 74LS163: C¸c ch©n 3,4,5,6 nèi víi ®Êt ®Ó cho bé ®Õm b¾t ®Çu ®Õm tõ 0. Ch©n 7, 10 ®−îc nèi víi ch©n ®iÒu khiÓn (DK) cña bé ®Þnh thêi chÌn bit F, nh»m cho phÐp hoÆc ng¨n kh«ng cho ho¹t ®éng vµ gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i cña ®Çu ra khi cã xung ®Çu vµo t¸c ®éng. - IC 74LS138: ë chu kú cña xung thø nhÊt th× P0=0 cßn l¹i =1, ë chu kú cña xung thø t¸m P7 =0 cßn l¹i =1. Tøc trong mçi chu kú xung ®Çu vµo 74LS163 th× chØ cã 1 ch©n cña 74LS138 ë møc logic 0. -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 65 3. Khèi t¹o xung ®Þnh thêi khe. NhiÖm vô cña khèi t¹o xung ®Þnh thêi khe lµ t¹o ra c¸c xung cã ®é réng b»ng ®é réng cña 1 khe thêi gian: tkhe = 8* 648ns = 5.18 μ s. Mçi khung thêi gian cã 193 bit ®−îc chia thµnh 24 khe vµ 1 bit chÌn do ®ã ta thiÕt lËp bé ®Õm 24. §Ó t¹o bé ®Õm 24 ta cÇn cã bé gi¶i m· cã sè ®Çu vµo n≥log2 24, vËy sè ®Çu vµo lµ n = 5. §Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nµy ta cã s¬ ®å m¹ch nh− h×nh vÏ ë trang bªn. Sau khi ®· hÕt thêi gian t«n t¹i cña 192 bit th× ®−a ra tÝn hiÖu bit 193 ®Ó kÝch ho¹t bé ®Þnh thêi bit F vµ ®ång thêi xo¸ toµn bé bé ®Õm vÒ kh«ng ®Ó b¾t ®Çu chu k× cña khung míi. IC 74LS74 cã hai ch©n 4 vµ 1 nèi víi d−¬ng nguån ®Ó ®Æt tr¹ng th¸i ban ®Çu cã Q=0 vµ /Q=1, khi ®ã IC74154 ho¹t ®éng vµ ng¨n IC 74LS138 kh«ng ®−îc ho¹t ®éng. IC 74LS138 chØ ho¹t ®éng khi ®· hÕt chu kú tån t¹i cña khe thêi gian thø 16 vµ b¾t ®Çu cña khe thø 17 v× 74LS74 lËt tr¹ng th¸ikhi ®ã. Khi cã s−ên d−¬ng vµo ch©n sè 2 (CLK) cña 74LS163 th× nã thùc hiÖn t¨ng gi¸ trÞ lªn 1 ®¬n vÞ. Do ch©n sè 2 ®−îc nèi víi ch©n P7 cña bé ®Þnh thêi bit vËy khi ®ã cã s−ên d−¬ng còng lµ khi hÕt thêi gian tån t¹i cña bit thø 8 trong mét khe thêi gian. T¹i thêi ®iÓm cña mét khe chØ duy nhÊt 1 tÝn hiÖu ra t¹i c¸c ch©n (®−îc kÝ hiÖu tõ T0 -> T23) cã møc logic 0 cßn l¹i cã møc logic 1 ë tÊt c¶ c¸c ch©n cßn l¹i. Ch©n 7, 10 cña 74LS163 ®−îc nèi víi ch©n ®iªu khiÓn (DK) cña bé ®Þnh thêi chÌn bit F, nh»m cho phÐp hoÆc ng¨n kh«ng cho ho¹t ®éng vµ gi÷ nguyªn tr¹ng th¸I cña ®Çu ra khi cã xung ®Çu vµo t¸c ®éng -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 66 D03 Q0 14 D14 Q1 13 D25 Q2 12 D36 Q3 11 RCO 15 ENP7 ENT10 CLK2 LOAD9 MR1 U3 74LS163 A23 B22 C21 D20 E118 E219 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U4 74154 D2 Q 5 CLK3 Q 6 S 4 R 1 U5:A 74LS74 A1 B2 C3 E16 E24 E35 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 U6 74LS138 U7 AND dinh thoi 24 khe DK 1.544MHz Bit 193 T0 T15 T16 T23 . 4. Khèi t¹o xung ®Þnh thêi khung. NhiÖm vô cña khèi t¹o xung ®Þnh thêi khung lµ t¹o ra c¸c xung cã ®é réng b»ng ®é réng mét khung thêi gian: tkhung = 125 μ s víi chu k× 1.5ms. Mçi ®a -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 67 khung cã 12 khung do ®ã ph¶i thiÕt kÕ bé ®Õm 12. Mét khung bao gåm 24 khe vµ 1 bit chÌn, nÕu ta quan niÖm bit chÌn lµ bit 0 th× ®Õn bit 193 lµ tr¹ng th¸i cuèi cïng cña khe 24 trong 1 khung, nhËn d¹ng tr¹ng th¸i 193 ta sÏ cã d·y xung víi chu k× T193 = 125 μ s qua bé ®Õm 12( chia tÇn) ®Ó gi¶i m· xung ®Þnh thêi khung. Ta cã s¬ ®å nguyªn lý nh− sau: D03 Q0 14 D14 Q1 13 D25 Q2 12 D36 Q3 11 RCO 15 ENP7 ENT10 CLK2 LOAD9 MR1 U13 74LS163 A23 B22 C21 D20 E118 E219 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 U14 74154 dinh thoi 12 khung DK R23_CLK F0 F11 * Nguyªn lý ho¹t ®éng: Ch©n sè 2 cña 74LS163 ®−îc kÝch thÝch bëi tÝn hiÖu ra cña R23 cña bé ®Þnh thêi khe, khi hÕt thêi gian tån t¹i cña khe th× cã s−ên d−¬ng t¸c ®éng dÉn tíi bé ®Õm t¨ng lªn 1 ®¬n vÞ. T¹i thêi ®iÓm tån t¹i cña mét khung th× chØ cã mét ch©n trong sè c¸c ch©n ra (F0-> F11) cã møc logic 0, c¸c ch©n cßn l¹i cã møc logic 1. HÕt thêi gian tån t¹i cña khung thø 12 (F11) th× ch©n sè 9 cña 74LS163 ®−îc kÝch thÝch bëi xung ©m nªn nã sÏ xo¸ bé ®Õm vÒ 0, ®Ó b¾t ®Çu 1 chu k× míi cña ®a khung míi. -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 68 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 69 5. Khèi t¹o bit chÌn. Vcc D12 Q 9 CLK11 Q 8 S 10 R 13 U5:B 74LS74 J4 Q 15 CLK1 K16 Q 14 S 2 R 3 U9:A 7476 Vcc U10 AND U11 AND 1 2 U12:A 7404 tao bit chen 1.544MHz Bit 193 DK Bit F Nguyªn lý ho¹t ®éng: Tr¹ng th¸I ban ®Çu cña hai Triger Q=0, /Q=1. Bit 193 b»ng 0 trong kho¶ng thêi gian tån t¹i cña khe 24 trong khung. Khi ch−a tíi thêi gian cña khe 24 th× logic cña bit 193 =1, NAND =1 vµ AND =1. Sau ®ã 1 chu kú ®ång hå th× 74LS74 lËt tr¹ng th¸i Q=1, /Q=0, NAND = 0 khiÕn cho 74LS76 lËt tr¹ng th¸i Q =1, /Q=0 dÉn tíi AND =0 ng¨n kh«ng cho CLK t¸c ®éng vµo 74LS74. Trong thêi gian tån t¹i cña khe 24 th× bit 193 =0 dÉn tíi NAND =1, hÕt thêi gian tån t¹i cña khe 24 th× bit 193 =1 vµ NAND =1, hÕt thêi gian tån t¹i cña khe 24 th× bit 193 =1 vµ NAND =1 khi ®ã 74LS74 lËt tr¹ng th¸i DK=0 ®Ó ng¨n tÊt c¶ bé ®Õm ho¹t ®éng vµ bit F=1 ®Ó kÝch thÝch cho bé chÌn tÝn hiÖu ®ång bé khung vµ ®a khung ho¹t ®éng. Tr¹ng th¸i Q=0, /Q=1 chØ tån t¹i trong kho¶ng thêi gian cña 1 chu kú thêi gian tån t¹i t=648 sμ . Khi 74LS74 tõ tr¹ng th¸i Q=0, /Q=1 vÒ tr¹ng th¸i Q=1, /Q=0 th× b¾t ®Çu mét khung míi. -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 70 Ch−¬ng V: ThiÕt kÕ bé t¸ch kªnh I. Yªu cÇu kÜ thuËt Bé t¸ch kªnh cã nhiÖm vô t¸ch tõ m· ®ång bé ®a khung, tõ m· ®ång bé khung, bit S, b¸o hiÖu vµ tÝn hiÖu tho¹i tõ dßng d÷ liÖu sè 1.544Mb/s t¹i ®óng bit, ®óng khe vµ ®óng khung mµ chóng ®−îc ghÐp ë bªn ph¸t. ViÖc t¸ch nµy ®ßi hái ph¶i ®ång bé gi÷a bªn ph¸t vµ bªn thu. II. S¬ ®å khèi vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé t¸ch kªnh III. ThiÕt kÕ 1. Khèi thùc hiÖn chøc n¨ng t¸ch vµ kiÓm tra ®ång bé khung vµ ®a khung §ång bé cña hÖ thèng T 1 lµ d¹ng ®ång bé ph©n t¸n, c¸c bit ®ång bé n»m ë vÞ trÝ ®Çu tiªn cña 1 khung. Do ®ã ®Ó t¸ch ®−îc ®ång bé ®a khung vµ ®ång bé khung ta ph¶i tiÕn hµnh xÐt c¶ 1 ®a khung gåm 12 khung, cã ®é dµi lµ 1.5ms. Khèi t¸ch tõ m· ®ång bé khung Khèi t¸ch tõ m· ®ång bé ®a khung Khèi t¹o tÝn hiÖu PE Khèi b¸o hiÖu FSYN B¸o hiÖu bit S Khèi kiÓm tra ®ång bé ®a khung 3 lÇn liªn tiÕp Khèi t¸ch tÝn hiÖu kªnh §óng Sai -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 71 §Ó thùc hiÖn viÖc t¸ch c¸c bit ®ång bé khung vµ ®a khung, chóng ta sö dông ®Çu ra bé ®Þnh thêi thu bit F, kÕt hîp víi dßng sè liÖu ra vµ xung CLK 1.544MHz ®· kh«i phôc ë khèi ®Þnh thêi thu ®Ó t¸ch c¸c bit F. Khi bé t¸ch kªnh nhËn d¹ng ®−îc tõ m· ®ång bé ®a khung vµ göi xung b¸o hiÖu tíi bé ®Þnh thêi thu, th× bé ®Þnh thêi thu ngay lËp tøc ph¶i ®Þnh thêi cho bit q0, khe r0 và khung thø 10 (do sau khung thø 10, chóng ta míi nhËn ®−îc toµn bé tõ m· ®ång bé ®a khung. Do ®ã sau khi nhËn ®−îc 6 bit ®ång bé ®óng th× bé t¸ch míi göi tÝn hiÖu sang cho bé ®Þnh thêi thu). §Ó nhËn ®−îc toµn bé tõ m· ®ång bé ®a khung, chóng ta ph¶i ®îi ®Õn khung thø 10 míi nhËn ®ñ 6 bit 00111S (S =0 ®ång bé, S= 1 mÊt ®ång bé). Do ®ã t¹i khung thø 11, chóng ta míi tiÕn hµnh kiÓm tra xem tõ m· ®ång bé ®a khung nµy cã ®óng kh«ng. §Ó thùc hiÖn viÖc nµy ta ph¶i t¹o tÝn hiÖu E, khi E = 1 th× cho biÕt dßng sè liÖu ®ang ë khung thø 11. Ta cã s¬ ®å m¹ch thùc hiÖn tÝn hiÖu E. D03 Q0 14 D14 Q1 13 D25 Q2 12 D36 Q3 11 RCO 15 ENP7 ENT10 CLK2 LOAD9 MR1 U1 74LS163 1 2 3 U4:A 74LS24 1 2 4 5 6 U5:A 74LS21 1 2 U6:A 7404 34 U6:B 7404 E 1.544M CLK Bit F §Ó t¸ch c¸c tÝn hiÖu ®ång bé khung vµ ®a khung, ta sö dông tÝn hiÖu F tõ bé ®Þnh thêi thu kÕt hîp víi dßng d÷ liÖu vµo. Do luång tÝn hiÖu vµo lµ nèi tiÕp, trong khi ®ã ta cÇn ph¶i xö lý ®ång thêi nªn ta chuyÓn dßng d÷ liÖu nµy tõ nèi tiÕp sang song song. Thùc hiÖn ®iÒu nµy ta sö dông hai IC 74LS164, 8 bit ra song song. Do chØ cã 12 bit ®ång bé ®a khung vµ khung, do ®ã khi sö dông ta chØ cÇn sö dông 4 ®Çu ra ë IC thø 2. -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 72 * S¬ ®å nguyªn lý khèi kiÓm tra tÝn hiÖu ®ång bé khung vµ ®a khung : F4 F6 F8 F3 F11 F5 F1 F9 F0 F2 F10 F7 D03 Q0 14 D14 Q1 13 D25 Q2 12 D36 Q3 11 RCO 15 ENP7 ENT10 CLK2 LOAD9 MR1 U1 74LS163 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U2 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U3 74LS164 1 2 3 U4:A 74LS24 1 2 4 5 6 U5:A 74LS21 1 2 U6:A 7404 34 U6:B 7404 E 1.544M CLK Bit F 1 2 13 12 U8:A 7411 1 2 13 12 U9:A 7410 1 2 13 12 U10:A 7427 3 4 5 6 U8:B 7411 1 2 3 U11:A 7409 1.544M_DATA MFSYN FSYNC U12 NOR_3 2. Khèi thùc hiÖn chøc n¨ng tÝn hiÖu b¸o hiÖu ®ång bé khung vµ b¸o hiÖu bit A TÝn hiÖu b¸o hiÖu ®ång bé khung lµ tÝn hiÖu cho biÕt bé ®Þnh thêi thu ®· b¾t ®−îc tÝn hiÖu ®ång bé khung hay ch−a. TÝn hiÖu nµy cã gi¸ trÞ logic b»ng 1 nÕu ®· ®−îc ®ång bé khung, ng−îc l¹i gi¸ trÞ nµy b»ng 0. TÝn hiÖu xung nµy ®−îc thùc hiÖn nhê 1 D-FF. Xung CLK lµ phñ ®Þnh cña 2 tÝn hiÖu F11 vµ 1.544M_ CLK. §Çu vµo D cña D-FF lµ phÐp AND cña 3 biÕn logic: FSYNC, 3T_CHECK vµ E. Tøc lµ nÕu ë khung thø 10 cña ®a khung, ®· kiÓm tra ®ång bé ®a khung ®óng 3 lÇn liªn tiÕp vµ c¸c tõ m· ®ång bé ®a khung chÝnh x¸c, tøc lµ : FSYNC, 3T_CHECK vµ E ®Òu ë møc 1 th× ®Çu vµo D ë møc logic 1. Khi -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 73 cã tÝn hiÖu CLK t¸c ®éng (ë khung thø 11- kÕt thóc 1 khung) th× ®Çu ra b¸o hiÖu ë khung ®ã ®· ®ång bé hay ch−a. B¸o hiÖu bit S lµ tÝn hiÖu thùc hiÖn chøc n¨ng c¶nh b¸o cña bit S. §Ó thùc hiÖn chøc n¨ng nµy chóng ta sö dông mét D-FF. NÕu bit S = 0 (kh«ng cã c¶nh b¸o), ®· ®ång bé khung (FSYN = 1) vµ ®· ®ång bé ®a khung (MFSYN = 1) th× tÝn hiÖu b¸o hiÖu bit A cã møc logic 0, dßng d÷ liÖu 1.544Rx sÏ ®−îc qua bé chèt sö dông IC 74LS125 ®Ó ®Õn ®−îc kªnh ph©n phèi. 1 2 13 12 U1:A 7410 1 2 U2:A 7404 D2 Q 5 CLK3 Q 6 S 4 R 1 U3:A 74LS741 2 3 U4:A 7400 3 4 U2:B 7404 1 2 3 U5:A 7409 D12 Q 9 CLK11 Q 8 S 10 R 13 U3:B 74LS74 4 5 6 U4:B 7400 D1 DIODE D2 DIODE Vcc Vcc Vcc FSYNC 3T_CHECK MFSYN F11 1.544M_CLK Bit S FSYN MFSYN Bao hieu FSYN Bao hieu Bit S 3. Khèi thùc hiÖn chøc n¨ng kiÓm tra ®ång bé ®a khung 3 lÇn liªn tiÕp : D2 Q 5 CLK3 Q 6 S 4 R 1 U1:A 74LS74 D12 Q 9 CLK11 Q 8 S 10 R 13 U1:B 74LS74 CKA14 Q0 12 CKB1 Q1 9 Q2 8 Q3 11 R0(1)2 R0(2)3 R9(1)6 R9(2)7 U2 74LS90 CKA14 Q0 12 CKB1 Q1 9 Q2 8 Q3 11 R0(1)2 R0(2)3 R9(1)6 R9(2)7 U3 74LS90 1 2 3 U4:A 7400 4 5 6 U4:B 7400 1 2 U5:A 7404 3 4 U5:B 7404 1 2 3 U6:A 7409 4 5 6 U6:B 7409 5 6 U5:C 7404 13 12 U5:D 7404 D1 DIODE D2 DIODE Vcc Vcc MFSYN E 3T_CHECK 3TW -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 74 Khi nhËn ®−îc ®óng tõ m· ®ång bé ®a khung, tÝn hiÖu MFSYN cã møc logic 0, mét mÆt tÝn hiÖu logic 0 sÏ ®−îc ®−a tíi bé t¹o xung PE ®Ó b¸o hiÖu cho bé ®inh thêi thu. Lóc nµy bé ®Þnh thêi thu ®· ho¹t ®éng ®Þnh thêi gian tõ bit q0, khe r0, khung F10. Khi bé ®Þnh thêi thu ®· ®Þnh thêi ®Õn khung thø 2, trong kho¶ng thêi gian cña F11(khung thø 11, ®a khung thø 2), nÕu tõ m· ®ång bé ®a khung ®óng th× ®Çu ra AND phÝa d−íi cã møc logic thÊp, cßn ®Çu ra AND phÝa trªn cã møc logic 1. §iÒu kiÖn ®Õm cña IC 74LS90. Nã chØ®Õm khi cã c¸c ®iÒu kiÖn sau: - ch©n QA nèi víi ch©n B. - R0(1) vµ R0(2) ë møc thÊp, R9(1) vµ R9(2) ë møc thÊp. Do ®Çu ra cña cæng AND phÝa trªn cã møc cao, nèi víi R9(1) vµ R9(2) cña IC 74LS90 phÝa d−íi sÏ kho¸ kh«ng cho IC nµy ®Õm, ng−îc l¹i IC 74LS90 phÝa trªn l¹i ®Õm. IC 74LS90 phÝa trªn ®Õm lªn 1. khi ®ã c¶ 2 ®Çu ra cña NAND ®Òu cã møc logic 1. §Çu ra cña c¸c D-FF ®Òu ë møc logic 0, ch−a cã kÕt luËn vÒ tr¹ng th¸i ®ång bé. T¹i thêi gian cña khung thø 11 ®a khung tiÕp theo. ®a khung thø 3. nÕutõm· ®ång bé ®a khung ®Òu ®óng th× m¹ch ho¹t ®éng t−¬ng tù nh− trªn. Khi 74LS90 phÝa trªn ®Õm ®Õn 3 th× ®Çu ra NAND phÝa trªn cã møc logic 0 lµm ra ®Çu ra cña D-FF cã møc logic 1, thiÕt lËp tr¹ng th¸i ®ång bé ®óng, ®Ìn LED s¸ng. Ng−îc l¹i, ë thêi ®iÓm ®a khung thø 11 cña khung thø 3, tõ m· ®ång bé ®a khung sai. TÝn hiÖu MFSYN = 1, cæng AND phÝa trªn cã møc logic 0, khi ®o, IC74LS90 phÝa d−íi sÏ ®−îc phÐp ®Õm trong khi IC 74LS90 kh«ng ®−îc phÐp vµ bÞ xo¸ vÒ tr¹ng th¸i ®Çu 00. §Çu ra cña 2 cæng NAND sau IC 74LS90 vÉn lµ 1, ®Çu ra cña 2 D-FF lµ 0, ch−a cã kÕt luËn g× vÒ tr¹ng th¸i ®ång bé. NÕu hai ®a khung tiÕp theo, tõ m· ®ång bé khung sai th× IC 74LS90 phÝa d−íi sÏ ®Õm ®Õn 3, lµm cho ®Çu ra cña cæng NAND phÝa d−íi cã møc logic 0 lµm cho ®Çu ra Q cña D-FF phÝa d−íi cã møc logic 1, thiÕt lËp tr¹ng th¸i ®ång bé sai (m· ®ång bé ®a khung sai 3 lÇn liªn tiÕp). §Ìn LED b¸o ®ång bé ®a khung sai -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 75 s¸ng lªn. TÝn hiÖu b¸o sai ®−îc ®−a ®Õn ®Ó cÊm t¹o xung PE ®Ó kÝch thÝch b¸o hiÖu cho phÝa ®Þnh thêi thu biÕt ®ang ë tr¹ng thÝa mÊt ®ång bé vµ cÇn thùc hiÖn ®ång bé. 4. Khèi thùc hiÖn t¹o xung PE ®Ó kÝch thÝch bé ®Þnh thêi thu. D2 Q 5 CLK3 Q 6 S 4 R 1 U1:A 74LS74 1 2 U2:A 7404 1 2 3 U3:A 7400 3 4 U2:B 7404 4 5 6 U3:B 7400C1 R1 RV1 C2 D1 MFSYN 3TW Vcc PE Xung PE lµ xung ©m cã ®é réng nhÊt ®Þnh ®−îc t¹o bëi 1 m¹ch dao ®éng ®a hµi ®îi. §Ó kÝch thÝch cho m¹ch nµy ph¶i lµ 1 xung ©m. Gi¶ sö m¹ch nhËn ®−îc tõ m· ®ång bé ®a khung ®óng, t¹i ®Çu ra sÏ cã møc logic 1, qua khèi t¹o m¹ch vi ph©n sÏ cho ta xung vi ph©n. Xung vi ph©n qua m¹ch ®¶o sÏ t¹o xung ©m . 5. Khèi thùc hiÖn t¸ch sè liÖu cho khe R10 cña tÊt c¶ c¸c khung. Tr−íc khi truyÒn tÝn hiÖu ë tÊt c¶ c¸c kªnh th«ng tin ®É ®−îc thùc hiÖn ®¶o bit. Do ®ã, th«ng tin muèn nhËn ®−îc th«ng tin nguyªn thuû ph¶i thùc hiÖn ®¶o bÝt l¹i tr−íc khi tiÕn hµnh t¸ch riªng tõng kªnh th«ng tin ra. Víi 1 kªnh tho¹i yªu cÇu ®¶o bit xen kÏ nh− sau: c¸c bit ch½n ®−îc gi÷ nguyªn, c¸c bit lÎ th× ®−îc ®¶o bit. M¹ch ®¶o bit lµ m¹ch céng modul 2. ta dïng IC 74LS136 ®Ó thùc hiªn chøc n¨ng nµy. Khi thùc hiªn t¸ch sè liÖu ra khái dßng sè 1.544Mb/s th× ®ång thêi ta cÇn thùc hiÖn chuyÓn ®æi tèc ®é tõ 1.544Mb/s sang 64 Kb/s. ta thùc hiªn c«ng viÖc nµy nhê bé ghi dÞch 8 bit chuyÓn ®æi tõ nèi tiÕp sang song song nhê IC 74LS164. Qu¸ tr×nh tiÕn hµnh nh− sau: - Ghi sè liÖu víi tèc ®é vµo 1.544Mb/s, lóc nµy vi m¹ch nhËp xung nhÞp CLK lµ 1.544Mb/s. thêi gian ghi sè liÖu vµo chÝnh lµ lóc logic R10 = 0 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 76 - §äc sè liÖu ra víi tèc ®é 64Kb/s, lóc nµy vi m¹ch nhËp xung nhÞp lµ CLK 64Kb/s. Thêi gian ®äc sè liÖu lµ lóc logic R10 = 1. Khi R10 = 1 (Tøc lµ ®óng khe ®Ó t¸ch sè liÖu ra) th× dßng xung CLK qua 2 cæng NAND më ®Ó ch©n CLK cña IC74LS164. Lóc nµy, ®Çu vµo A cña IC 74LS164 ë møc cao cho phÐp sè liÖu vµo ch©n B cña IC nµy. Tõng bit sè liÖu cña khe r10 ®−îc dÞch vµo IC 74LS164 theo xung nhÞp. Trong thêi gian cña khe r10, sÏ cã 8 bit sè liÖu ®−îc ®−a qua c¸c ®Çu cña IC 74LS 164. Khi R10 = 0, NAND2 ng¾t, NAND3 më ®Ó CLK64Khz cña IC74LS164. Lóc nµy, ch©n A cña IC 74LS164 ë møc thÊp ®Ó kh«ng cho phÐp sè liÖu vµo ch©n B cña IC nµy. Sè liÖu cña khe R10 ®−îc lÊy ra ë ch©n QH cña IC 74LS164 theo xung nhÞp 64KHz theo yªu cÇu. QH CLK D2 Q 5 CLK3 Q 6 S 4 R 1 U1:A 74LS74 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U2 74LS164 1 2 U3:A 7404 1 2 3 U4:A 7400 3 4 U3:B 7404 4 5 6 U4:B 7400 10 9 8 U4:C 7400 1 2 3 U5:A 74136 2 3 1 U6:A 74125 R10 Bit S 1.544M_Rx Bit Q0 1.544M_CLK Vcc Vcc DATA_OUT QA QB QC QD QE QF QG CLK 64Kb -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 77 Ch−¬ng VI: thiÕt kÕ tr−êng chuyÓn m¹ch A. Truêng chuyÓn m¹ch T ChuyÓn m¹ch thêi gian thùc hiÖn chøc n¨ng trao ®æi vÞ trÝ khe thêi gian c¸c tÝn hiÖu 8 bÝt trªn luång cao lµ kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ®èi víi viÖc x©y dùng m¹ng chuyÓn m¹ch sè. C¸c tÝn hiÖu sè ®· ®−îc ghÐp lªn luång tèc ®é cao ®−îc ®−a vµo luång chuyÓn m¹ch T. ViÖc ghi sè liÖu vµo vµ ®äc sè liÖu ra tõ chuyÓn m¹ch thêi gian do bé ®Õm khe thêi gian vµ bé nhí ®iÒu khiÓn thùc hiÖn. Trao ®æi khe thêi gian ®−îc thùc hiÖn b»ng viÖc l−u t¹m c¸c tÝn hiÖu ®· ®−îc m· ho¸ theo kü thuËt sè vµ truyÒn trªn luång tèc ®é cao vµo c¸c bé nhí cña chuyÓn m¹ch thêi gian (BM) vµ sau ®ã ®äc c¸c tÝn hiÖu ®· ®−îc l−u nµy theo thø tù kh¸c víi khi ghi vµo. Dung l−îng chuyÓn m¹ch t−¬ng ®−¬ng víi sè l−îng khe thêi gian ®−îc ghÐp. Sè l−îng khe thêi gian mµ chuyÓn m¹ch thêi gian cã thÓ chuyÓn m¹ch ®−îc còng chÝnh lµ møc ghÐp trªn luång cao ®−îc h¹n chÕ. §Ó thùc hiªn chÝnh x¸c, c¸c bé nhí trong chuyÓn m¹ch thêi gian kh«ng cho phÐp ghi vµ ®äc c¸c tÝn hiªô t¹i cïng mét thêi ®iÓm. V× vËy thêi gian t−¬ng øng cña mét khe thêi gian ®−îc chia lµm hai. Mét nöa dµnh cho ghi, nöa cßn l¹i dµnh cho ®äc. Cã hai ph−¬ng ph¸p thùc hiÖn trao ®æi khe thêi gian - Ghi vµo BM tuÇn tù, ®äc ra theo ®iÒu khiÓn cña CM - Ghi vµo BM theo ®iÒu khiÓn cña CM , ®äc ra theo tuÇn tù Víi môc ®Ých thiÕt kÕ chuyÓn m¹ch theo kiÓu thø nhÊt nªn ta chØ xÐt tr−êng hîp nµy. §Ó ®iÒu khiÓn ghi tuÇn tù ta dïng bé ®Õm khe thêi gian. Bé ®Õm nµy sÏ t¨ng lªn mét vµo ®Þa chØ sau mét khe thêi gian. Víi tr−êng chuyÓn m¹ch 512 sè, ta ph¶i thùc hiÖn ghÐp 24 tuyÕn PCM24 thµnh tuyÕn HW tr−íc khi ®−a vµo tr−êng chuyÓn m¹ch. V× l−u l−îng tho¹i do mét ®−êng thuª t¹o ra trùc tiÕp thÊp nªn ph¶i cã bé tËp trung thuª bao cßn gäi lµ bé chuyÓn m¹ch ®−êng d©y sè ®Ó tËp trung c¸c thuª bao tr−íc khi ®−a ®Õn tÇng ghÐp kªnh s¬ cÊp. TØ sè tËp trung cã thÓ ®−îc ®iÒu chØnh ®Ó phï hîp víi l−u l−îng tho¹i.T¹i c¸c modun thuª bao, c¸c tÝn hiÖu th«ng tin ®−îc chuyÓn sang tÝn hiÖu PCM b»ng mét bé CODEC vµ ®−îc ghÐp -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 78 kªnh thµnh mét ®−êng tÝn hiÖu PCM _TDM 96 ®−îc gäi lµ SHW th«ng qua bé PMUX .Sau ®ã SMUX sÏ ghÐp 6 luång PCM_TDM 96 thµnh luång PCM_TDM576Ts (luång tèc ®é 37.056Mhz) gäi lµ luång HW ®Õn chuyÓn m¹ch T. Chøc n¨ng chÝnh cña hÖ thèng chuyªn m¹ch lµ t¹o ra sù kÕt nèi cña c¸c kªnh ®Çu vµo vµ ®Çu ra ®Ó h×nh thµnh cuéc nãi chuyÖn gi÷a c¸c thuª bao. Th«ng tin trªn c¸c khe thêi gian cña HW ®−îc viÕt vµo bé nhí ®Öm gåm 576 tõ mét c¸ch tuÇn tù theo thø tù c¸c khe thêi gian vµ sau ®ã ®−îc ®äc ra ngÉu nhiªn theo lÖnh phÇn mÒm ®iÒu khiÓn tõ bé ®iÒu khiÓn tuyÕn tho¹i SPC. §Þa chØ ghi th«ng tin vµo bé nhí ®Öm SM lµ tuÇn tù nªn ®−îc cung cÊp tõ bé gi¶i m· ®Þa chØ. Th«ng tin ®iÒu khiÓn nµy ®−îc ghi vµo bé nhí ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch do vi xö lý ®iÒu khiÓn . §Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh ®äc th«ng tin ra tõ SM, ®Þa chØ SM ®−îc cung cÊp tõ qu¸ tr×ng CM. Do qu¸ tr×nh ghi vµo CM lµ ghi theo ®iÒu khiÓn vµ qu¸ tr×nh ®äc ra tõ CM lµ tuÇn tù nªn ®Þa chØ ®−îc ®Õn SM theo ®iÒu khiÓn hay qu¸ tr×nh ®äc th«ng tin ra tõ SM lµ cã ®iÒu khiÓn. Sè liÖu ®äc ra tõ SM ra BUS ®−îc ®−a t¬Ý bé SDMUX ®Ó t¸ch thµnh 6 luång SHW(PCM_TDM 576Ts), sau ®ã t¸ch tiÕp thµnh c¸c luång PCM_TDM (96) ë c¸c modun thuª bao §Ó sù ho¹t ®éng cña c¸c khèi ghÕp nèi ®Ó ®ång bé ta ph¶i thiÕt kÕ bé ®Þnh thêi vµ t¹o xung ®Õm vµ ®iÒu khiÓn ghÐp nèi gi÷a c¸c khèi. §Ó ®¶m b¶o gi÷ liÖu vµo ra æn ®Þnh, tr¸ch va ch¹m gi÷a c¸c luång th«ng tin ta bè trÝ c¸c khèi ®Öm vµ chèt d÷ liÖu vµ c¸c xung ®iÒu khiÓn ®ãng më hîp lý -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 79 S¬ ®å khèi tæng qu¸t cña tr−êng chuyÓn m¹ch T576 sè Ta thÊy, t¹i c¸c modun thuª bao, trung kÕ ®· ghÐp 4 luång PCM 1.544Mb/s thµnh 1 luång PCM tèc ®é 6,176Mb/s th«ng qua bé PMUX. Nh− vËy SMUX t¹i tr−êng chuyÓn m¹ch ph¶i ghÐp 6 luång PCM 6,176Mb/s thµnh mét luång 30,880Mb/s .Sau khi thùc hiÖn chuyÓn m¹ch, d÷ liÖu ®−îc ®−a ra BUS. Khèi SDMUX t¸ch ra thµnh 5 luång SHW, sau ®ã PDMUX t¸ch tiÕp thµnh c¸c luång 1,544Mb/s vµ ®−a tíi c¸c thuª bao -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 80 S¬ ®å khèi ph©n luång thuª bao theo PMUX, SMUX -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 81 S¬ ®å khèi tr−êng chuyÓn m¹ch T480 sè S¬ ®å khèi cña tr−êng chuyÓn m¹ch T512 tõ c¸c luång 6,312M chia lµm 5 khèi * Chøc n¨ng cña c¸c khèi nh− sau: 1. Khèi SMUX Thùc hiÖn ghÐp 6 luång PCM 96Ts ( tèc ®é 0.772M*8bit song song) thµnh luång PCM576 Ts (tèc ®é 4.632 *8 bÝt song song).§Ó chuyÓn luång sè 4.632M thµnh luång sè 0.772M*8bit song song ta cÇn dïng mét bé chuyÓn ®æi tõ nèi tiÕp sang song song 2. Khèi SDMUX Thùc hiÖn t¸ch c¸c luång sè 3,860M*8bit song song thµnh luång 5 luång sè 6.176M nèi tiÕp.§Ó chuyÓn ®æi luång sè 0.772M*8bit song song thµnh luång nèi tiÕp 6.176M ta cÇn dïng mét bé chuyÓn tõ song song sang nèi tiÕp -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 82 3. Bé nhí th«ng tin SM Bé nhí cã nhiÖm vô l−u th«ng tin tõ ®Çu vµo cña tr−êng chuyÓn m¹ch vµ sau ®ã th«ng tin nµy ®−îc ®äc ra bé t¸ch kªnh. Dung l−îng tr−êng chuyÓn m¹ch lµ 576 sè , t−¬ng øng 576 kªnh th«ng tin. Do ®ã dung l−îng bé nhí cÇn thiÕt lµ 576Kbyte 4. Khèi ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch NhiÖm vô cña khèi nµy lµ ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch khe thêi gian. Trong tr−êng hîp nµy cã nhiÖm vô ®iÒu khiÓn viÖc ®äc c¸c th«ng tin tõ bé nhí SM ra cßn qu¸ tr×nh ghi vµo SM lµ tuÇn tù 5. Khèi t¹o tÝn hiÖu ®ång hå T¹o xung ®ång hå ® Òu khiÓn qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña tr−êng chuyÓn m¹ch ®¶m b¶o ®ång bé Ngoµi ra cßn cã c¸c bé ®Öm , chèt , chia tÇn ®Ó ® iÒu khiÓn luång d÷ liÖu tõ ®Çu vµo ®Õn ®Õn ®Çu ra ®−îc an toµn , ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ tin cËy * ThiÕt kÕ chi tiÕt Dung l−îng cÇn thiÕt lµ 576 kªnh, tøc lµ gåm 24 luång PCM-TDM 24. §Ó phï hîp thùc tÕ cña tång ®µi ta thùc hiÖn ghÐp kªnh ë hai cÊp CÊp 1: PMUX ghÐp 4 luång PCM24 thµnh mét luång PCM96 CÊp 2: SMUX ghÐp 6 luång PCM 96 thµnh luång PCM 576 => ThiÕt kÕ khèi chuyÓn m¹ch T512 sè cÊp SMUX 1. Khèi t¹o xung ®ång hå NhiÖm vô cña khèi t¹o xung ®ång hå lµ t¹o tÝn hiÖu CLK t−¬ng øng cho c¸c khèi chøc n¨ng lµm viÖc ®ång bé víi nhau. Ta thÊy viÖc ghÐp ë cÊp 1 lµ ghÐp 4 luång, cßn viÖc c¸c luång cÊp 2 lµ 6 luång do ®ã ë hai c¸ch ghÐp nµy kh«ng thÓ dïng mét tÇn sè chuÈn ®−îc.Ta ph¶i thiÕt kÕ hai m¹ch t¹o tÇn sè chuÈn V× tÇn sè CLK vµo cì Mhz nªn khi thiÕt kÕ ta ph¶i chó ý ®Õn ®é æn ®Þnh cña tÇn sè. Do dã ta dïng th¹ch anh lµm phÇn tö t¹o ra tÇn sè M¹ch t¹o tÇn sè chuÈn ë møc ghÐp cÊp 1 * S¬ ®å nguyªn lý: -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 83 * Nguyªn lý ho¹t ®éng : M¹ch cæng NOT U1A vµ NOT U1B m¾c theo s¬ ®å Trig¬Smith, cæng NOT U1C vµ NOT U1D lµ m¹ch khuyÕch ®¹i söa xung t¹o ra c¸c xung vu«ng §Ó t¹o ra c¸c xung ®ång hå cã tÇn sè f1,f2….. gi¶m dÇn theo luü thõa bËc 2 ta dïng bé chia tÇn 4040 S¬ ®å nguyªn lý Nguyªn lý ho¹t ®éng M¹ch dao ®éng th¹ch anh t¹o dao ®éng cã tÇn sè chuÈn lµ 12.352M.Bé chia tÇn cã nhiÖm vô lµ t¹o ra c¸c tÇn sè gi¶m dÇn theo luü thõa bËc 2 cña ®Ó cung cÊp phï hîp cho c¸c khèi .Ta dïng IC4040 ®Ó t¹o ra c¸c tÇn sè f0 ®Õn f11 M¹ch t¹o tÇn sè chuÈn ë møc ghÐp cÊp 2 ViÖc t¹o ra tÇn sè còng gièng hoµn toµn nh− viÖc t¹o ra tÇn sè ghÐp ë cÊp 1. ë s¬ ®å d−íi ta th¹ch anh b»ng lo¹i cã tÇn sè 2. Khèi ghÐp kªnh PMUX -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 84 NhiÖm vô cña khèi PMUX lµ ghÐp 96 kªnh th«ng tin (4 Luång PCM 24) thµnh mét luång tÝn hiÖu sè cã tèc ®é 6.176 Mb/s .§©y chÝnh lµ luång SHW. §Ó thùc hiÖn ®iÒu nµy ta dïng IC 74LS153 ®Ó ghÐp 4 luång PCM thµnh mét luång SHW S¬ ®å nguyªn lý 1X06 1Y 7 1X15 1X24 1X33 2X010 2Y 9 2X111 2X212 2X313 A14 B2 1E1 2E15 U60 74LS153 1X06 1Y 7 1X15 1X24 1X33 2X010 2Y 9 2X111 2X212 2X313 A14 B2 1E1 2E15 U61 74LS153 PCM1 PCM2 PCM3 PCM4 PCM21 PCM22 PCM23 PCM24 SHW0 SHW5 f0 f1 f0 f1 Nguyªn lý ho¹t ®éng Bèn luång PCM ®−îc ®−a vµo c¸c ®Çu 1C0…1C3 . hai ch©n A(LSB) vµ B lµ hai bÝt ®Þa chØ ®Ó chän mét trong 4 ®Çu vµo PCM. V× ®Çu ra cã tèc ®é lµ 6.176 M nªn ®Þa chØ ®Ó ®−a vµo hai ®Çu A vµ B lµ c¸c tÇn sè f1, vµ f 2.Thùc chÊt hai tÇn sè nµy lµm nhiÖm vô ®Õm 4 tr¹ng th¸i (00 ,01 ,10 ,11) ®Ó chän c¸c ®Çu vµo PCM. C¸c tr¹ng th¸i ®Õm nµy sÏ thay ®æi chÝnh b»ng chu kú cña tÇn sè f0 = 6.176M 3. Khèi PDMUX NhiÖm vô cña khèi PDMUX lµ t¸ch c¸c luång sè 6.176M thµnh c¸c luång 1.544M.§Ó thùc hiªn ®iÒu nµy ta dïng IC 7495.IC nµy thùc hiÖn chuyÓn mét luång nèi tiÕp 6.176M thµnh 4 luång song song víi tèc ®é dÞch chuyÓn lµ 6.176M. §Çu ra song song ®−îc ®−a vµo bé chèt ®Ó cø sau 4 nhÞp th× 4 ®Çu ra sÏ lµ 4 bÝt cña 4 luång 1.544M. do vËy tÇn sè ®Ó ®iÒu khiÓn më chèt sÏ lµ 1.544Mhz -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 85 4. Khèi ghÐp kªnh SMUX NhiÖm vô cña nã lµ ghÐp 6 tuyÕn PCM 6.176M thµnh luång PCM 4.632M* 8 bit song song ®−a ®Õn BUS chung. Tr−íc hÕt ta ph¶i chuyÓn ®æi luång 6.176M nèi tiÕp thµnh luång 0.772M*8bit song song, ®iÒu nµy ®−îc thùc hiÖn nhê bé chuyÓn ®æi tõ nèi tiÕp sang song song. Ta dïng bé ghi dÞch ®Çu vµo nèi tiÕp, ®Çu ra song song. S¬ ®å nguyªn lý l -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 86 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 SRG8R C1/-> & 1D 1 3 2 4 5 6 10 8 11 12 9 13 U? 74LS164 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U? 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U12 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U13 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U14 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U15 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U16 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U17 74LS373 U20 NOT CLK 6.176M D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U22 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U23 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U24 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U25 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U26 74LS374U21 NAND_4 f0 f1 f2 f3 CLK1 Q0 3 Q1 4 Q2 5 Q3 6MR2 U27:A 74LS393 A1 B2 C3 E16 E24 E35 Y0 15 Y1 14 Y2 13 Y3 12 Y4 11 Y5 10 Y6 9 Y7 7 U28 74LS138 U30 AND CLK4.632M SHW0 SHW1 SHW2 SHW3 SHW4 SHW5 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 87 Gi¶n ®å thêi gian: Nguyªn lý ho¹t ®éng Ta thÊy luång sè liÖu nèi tiÕp ë ®Çu vµo cña bé ghi dÞch cã tèc ®é 6,176Mb/s nªn xung ®ång hå ®−a vµo bé ghi dÞch ph¶i lµ 6,176Mb/s. Cã 6 luång PCM 6,176M nªn ta ph¶i cÇn 6 bé ghi dÞch 74LS164. Nh− thÊy trªn s¬ ®å nguyªn lý ta dïng hai tÇng ®Öm chèt TÇng chèt dïng IC74LS374 lµ tÇng dïng ®Ó chuyÓn ®æi luång sè 6.176M thµnh luång 0.772M*8 bÝt song song. Do ®ã xung ®ång hå ®−a vµo bé chèt nµy ph¶i cã tÇn sè 0.772Mhz. Nh−ng ta ph¶i chê ®Õn khi c¶ 8 bÝt cña mét kªnh ®· dÞch ra ë ®Çu ra cña bé ghi dÞch th× míi ®−îc chèt do ®ã mµ kho¶ng thêi gian tån t¹i cña mét xung kh«ng ®−îc v−ît qu¸ mét bÝt TÇng ®Öm chèt dïng IC74LS373 lµ ®iÒu khiÓn ghÐp sè vµo BUS chung. §Ó ghÐp c¸c tuyÕn sè liÖu vµo ®óng thø tù vµ c¸c sè liÖu vµo BUS kh«ng bÞ chång chÐo ta ph¶i dïng bé gi¶i m· ®Ó ®iÒu khiÓn chØ cho phÐp mét bé chèt lµm viÖc trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. Do ®ã ta dïng bé gi¶i m· 74LS138.IC 74LS138 cã 8 ®Çu ra nh−ng ta chØ sö dông cã 6 ®Çu ra ( cã 5IC chèt 74LS373) do ®ã ta ph¶i thiÕt kÕ thªm mét IC ®Õm ®Ó chØ chän 6 ®Çu ra cña IC74LS138 5. Khèi t¸ch kªnh SDMUX NhiÖm vô lµ t¸ch luång 4.632 M* 8bÝt thµnh 6 luång 0.772M*8bÝt ®Ó ®−a ra bé ghi dÞch chuyÓn thµnh luång 6,176M nèi tiÕp -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 88 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U36 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U37 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U38 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U40 74LS374 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U41 74LS374 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U39 74LS165 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U43 74LS165 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U44 74LS165 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U45 74LS165 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U46 74LS165 SI10 D011 D112 D213 D314 D43 D54 D65 D76 SO 9 CLK2 QH 7 INH15 SH/LD1 U47 74LS165 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 CLK11 U42 74LS374 U48 NOT U49 NOT U50 NOT U51 NOT U52 NOT U53 NOT U54 NOT f0 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 89 * Nguyªn lý ho¹t ®éng D÷ liÖu lµ c¸c luång tÝn hiÖu sè, sau khi ®· ®−îc ghÐp thµnh luång 4.632*8bit song song sÏ ®−îc ghi vµo bé nhí ®Öm SM råi sau ®ã ®−îc ®äc ra. Do bé nhí SM cã dung l−îng 576 byte cè ®Þnh nªn khi cã mét khe thêi gian ®−îc ghi vµo th× ph¶i cã mét khe thêi gian ®−îc ®äc ra. Trong mét chu kú bit ta bè trÝ nöa thêi gian ®Çu cho ghi th«ng tin vµo bé nhí BM vµ nöa thêi gian sau cho ®äc th«ng tin ra tõ SM. Thêi gian bÝt ®óng b»ng chu kú cu¶ f1 do vËy ë chu kú d−¬ng f1 lµ thêi gian ®äc BM ®−a d÷ liÖu song song ra chèt .§Õn ®ång thêi 6 luång SHW. Bé ®Öm 74LS374 sÏ lÇn l−ît më thêi gian thÝch hîp ®Ó cho phÐp ph©n luång th«ng tin. Xung ®iÒu khiÓn (ConTrol) sù ho¹t ®éng cña c¸c IC74LS374 ®−îc lÊy tõ c¸c ®Çu ra cña IC 74LS138 ë bé SMUX Khi c¸c d÷ liÖu ®· qua bé chèt th× sÏ ®−îc IC74LS165 chuyÓn tõ song song ra nèi tiÕp víi xung CLK lµ 6.176Mhz Gi¶n ®å xung: 6. Bé nhí th«ng tin SM Dung l−îng yªu cÇu lµ 576 sè t−¬ng øng 576 « nhí.Mçi « nhí cã 8 bÝt nh− vËy dung l−îng cña RAM tèi thiÓu lµ 576 byte Ta dïng bé nhí RAM 6264 cã dung l−îng 4K §Ó ®Þa chØ cho 576 « nhí ta dïng 10 ®−êng ®Þa chØ. §Þa chØ ghi vµo tuÇn tù vµo SM ®−îc cung cÊp bëi c¸c xung ®ång hå cña bé ®Þnh thêi. Cßn ®Þa chØ ®äc ®−îc cung cÊp bëi qu¸ tr×nh ®äc CM. Hai ®Þa chØ nµy ®Õn hai thêi ®iÓm kh¸c nhau, theo hai ®−êng kh¸c nhau.Dïng IC74LS157 ®Ó tæ hîp c¸c xung ®ång hå t¹o ®Þa chØ ghi cho bé nhí BM.IC74LS157 cã hai kªnh vµo A,B cho phÐp chän ®Þa chØ ®äc vµ ghi theo hai ®−êng kh¸c nhau ®Ó ®i ®Õn BM mµ kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn xung ®ét d÷ liÖu. §Þa chØ ghi BM lµ tuÇn tù tõ bé ®Õm cßn ®Þa chØ -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 90 ®äc BM lµ ngÉu nhiªn vµ ®−îc ®äc ra tõ CM. Nªn thêi gian chän ®−êng ®Þa chØ cña nã ph¶i nhá h¬n thêi gian tån t¹i cña mét tr¹ng th¸i bé ®Õm ®Ó ®Þa chØ ghi tuÇn tù kh«ng bÞ mÊt V× sè liÖu lµ dïng BUS chung nªn ta ph¶i dïng bé ®Öm ®Ó t¸ch ®−êng sè liÖu vµo, ra.Dïng IC 74LS245 ®Ó thùc hiÖn viÖc nµy -S¬ ®å nguyªn lý 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U29 74LS157 GND=1A 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U31 74LS157 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U32 74LS157 A010 A19 A28 A37 A46 A55 A64 A73 A825 A924 A1021 A1123 A122 CE20 CS26 WE27 OE22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U33 6264 A02 B0 18 A13 B1 17 A24 B2 16 A35 B3 15 A46 B4 14 A57 B5 13 A68 B6 12 A79 B7 11 CE19 AB/BA1 U34 74LS245 A02 B0 18 A13 B1 17 A24 B2 16 A35 B3 15 A46 B4 14 A57 B5 13 A68 B6 12 A79 B7 11 CE19 AB/BA1 U35 74LS245 PCM IN PCM OUT ADDRESS WRITE ADDRESS READ -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 91 * Nguyªn lý ho¹t ®éng D÷ liÖu lµ luång tÝn hiÖu sè 4.632M*8bÝt song song ®−îc ghi vµo SM. Còng trong thêi gian nµy luång th«ng tin tõ SM ph¶i ®−îc ®äc ra, do ®ã trong kho¶ng thêi gian mét bÝt ph¶i thùc hiÖn c¶ viÖc ghi vµ ®äc vµo SM.§Ó tr¸ch sù xung ®ét gi÷a viÖc ghi vµ ®äc ta x¸c ®Þnh xung ®iÒu khiÓn ghi ®äc RAM SM nh− sau nöa thêi gian ®Çu dµnh cho ghi th«ng tin cßn nöa thêi gian sau dµnh cho ®äc th«ng tin + Chän ®Þa chØ SM : f12+f02 + Ghi vµo SM : f12 + 02f +Chän ®Þa chØ ®äc SM : 12f + f02 +§äc ®Þa chØ SM : 12f + 02f Trong qu¸ tr×nh ghi th«ng tin tuÇn tù ®Þa chØ SM vµo theo kªnh A (khi ®ã A/B = 0). Cßn trong qu¸ tr×nh ®äc SM ®Þa chØ cña SM vµo theo kªnh B (khi ®ã A/B = 1). V× vËy tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn IC74LS157 lµ 12f - Gi¶n ®å xung 7. Bé nhí ®iÒu khiÓn CM §Ó x©y dùng bé nhí chuyÓn m¹ch ta dïng RAM 6264 nh− ë bé nhí th«ng tin SM. Trong ®ã chu kú ®äc ®−îc cung cÊp ®Þa chØ tõ bé ®Õm cïng qu¸ tr×nh ghi th«ng tin SM. Néi dung cña CM chÝnh lµ ®Þa chØ ®äc cña SM, do ®ã -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 92 viÖc ®äc CM lµ tuÇn tù , chu kú ghi lµ ngÉu nhiªn c¶ néi dung vµ ®Þa chØ cho phÐp ®iÒu khiÓn tuú yªu cÇu cuéc gäi .D÷ liÖu vµo CM cã ®−êng ( do ®Þa chØ cña SM lµ 10 bÝt) trong khi RAM chØ cã 8 ®−êng d÷ liÖu do ®ã ta ph¶i hai RAM m¾c nèi tiÕp : 8 bÝt ®Çu ghi vµo RAM1, 2 bÝt cßn l¹i ghi vµo RAM2 -S¬ ®å nguyªn lý -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 93 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U123 74LS157 GND=1A 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U125 74LS157 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U127 74LS157 A010 A19 A28 A37 A46 A55 A64 A73 A825 A924 A1021 A1123 A122 CE20 CS26 WE27 OE22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 124 6264 A010 A19 A28 A37 A46 A55 A64 A73 A825 A924 A1021 A1123 A122 CE20 CS26 WE27 OE22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U126 6264 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U56 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U57 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U58 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U59 74LS373 TU T O N G D A I ADD TU TONG DAI A D D R EA D DOC GHI U55 NOT -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 94 - Nguyªn lý ho¹t ®éng Qu¸ tr×nh ghi ®äc còng ®−îc thùc hiÖn trong mçi nöa thêi gian cña mét khe thêi gian, nöa thêi gian ®Çu th× dµnh cho ghi d÷ liÖu, nöa thêi gian sau dµnh cho ghi d÷ liÖu Qu¸ tr×nh ghi: Trong kho¶ng thêi gian ghi th× f12 = 1 , tÝn hiÖu sÏ ®¶o khi ®i qua phÇn tö OR tíi c¸c ch©n sè 1 cña c¸c IC74LS157 lµm cho ch©n nµy ë møc thÊp (A/B = 0). §Þa chØ tõ tæng ®µi sÏ ®−îc vµo c¸c ch©n ®Þa chØ cña RAM theo kªnh A.§ång thêi c¸c IC chèt 74LS373 ( U59 vµ U60) sÏ cho phÐp d÷ liÖu tõ tæng ®µi vµo bé nhí Qu¸ tr×nh ®äc : Trong kho¶ng thêi gian ®äc th× f12 = 0 tÝn hiªu sÏ ®−îc ®¶o khi qua phÇn tö OR , ch©n sè 1 (A/B) cña c¸c IC74LS157 sÏ ë møc cao sÏ cho ®Þa chØ ®äc tuÇn tù ®i vµo bé nhí theo kªnh B , ®ång thêi trong thêi gian nµy 2 IC74LS373 sÏ cho d÷ liÖu tõ bé nhí CM ®i qua ®Ó tíi c¸c ch©n ®Þa chØ ®äc cña bé nhí SM B. Tr−êng chuyÓn m¹ch S ë ®©y lµ 24 ®Çu vµo PCM1.5M cã tèc ®é 1.544Mb/s nèi tiÕp vµ 24 luång ®Çu ra.V× vËy ta ph¶i thiÕt kÕ tr−êng chuyÓn m¹ch S cã kÝch th−íc 24*24 tøc lµ cã 24 ®Çu vµo vµ 24 ®Çu ra * Khèi MUX Khèi nµy lµm nhiÖm vô chän 1 trong 16 kªnh ®Çu vµo ®Ó ®−îc ra ë ®Çu ra cña mçi khèi MUX theo ®Þa chØ ®−a tíi bé nhí ®iÒu khiÓn liªn kÕt CM. Mçi -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 95 mét khèi do cã 24 ®Çu vµo nªn ta ph¶i dïng 2 IC 74LS151 vµ 74LS150.V× cã 24 luång vµo nªn ta cÇn cã 5 ®−êng ®Þa chØ ®Ó chØ ®Þnh ®Þa chØ cho c¶ 2 IC nµy, trong ®ã ®Þa chØ cã träng sè cao nhÊt ®−îc ®−a vµo ch©n G cña 2 IC ®Ó cÊm hoÆc cho phÐp 2 IC nµy lµm viÖc.C¸c ®−êng ®Þa chØ nµy do bé nhí CM cung cÊp TÊt c¶ 20 luång PCM1.544M ®−îc ®−a tíi ®ång thêi 24 ®Çu vµo cña 24 bé MUX * Bé nhí kÕt nèi CM Víi mçi bé MUX ta ph¶i dïng bé nhí kÕt nèi CM. Chøc n¨ng cña bé nhí kÕt nèi lµ chøa c¸c ®Þa chØ to¹ ®é cho mçi cét, chÝnh lµ ®Þa chØ chän 1 trong 24 kªnh ®Çu vµo MUX ®Ó xuÊt ra ®Çu ra cña khèi MUX ®ã. Mçi mét lu«ng PCM ®−a vµo chuyÓn m¹ch S lµ gåm 24 khe thêi gian, nªn ta ph¶i cã 24 « nhí, tøc lµ dung l−îng cña bé nhí ph¶i lµ 24Byte. Trong mçi « nhí ph¶i chøa ®−îc ®Þa chØ cña 24 täa ®é ®iÓm cña mçi cét, céng víi mét tr−êng hîp kh«ng chän kªnh nµo cho nªn ta cã 25 tr¹ng th¸i cÇn ®−îc ®Þa chØ ho¸ .VËy sè bÝt nhí trong mçi « nhí lµ 5 bÝt ®Ó nhí ®−îc 25 tr¹ng th¸i. 4 bÝt cã träng sè thÊp h¬n th× ®−a tíi 4 ch©n ®Þa chØ cña bé MUX. Cßn bÝt cã träng sè cao h¬n th× ®−a vµo ch©n ®iÒu khiÓn G cña bé MUX nµy Ta dïng RAM 6264 ®Ó lµm bé nhí cho CM * Nguyªn lý ho¹t ®éng Trong kho¶ng thêi gian ghi (Tr¹ng th¸i møc thÊp cña tÇn sè 193K). c¸c ch©n A/B cña IC74LS157 ë møc thÊp nªn cho phÐp c¸c ®Þa chØ ghi ®i vµo theo kªnh A ®Ó tíi RAM .C¸c ®−êng ®Þa chØ nµy sÏ quyÕt ®Þnh viÖc ghi Data tõ tæng ®µi n»m ë « nhí nµo.Còng trong thêi gian ghi th× IC74LS373 (U14) sÏ th«ng ®Ó cho phÐp Data tõ tæng ®µi vµo bé nhí CM Trong kho¶ng thêi gian ®äc (Tr¹ng th¸i møc cao cña tÇn sè 193K). c¸c ch©n A/B ë møc cao , c¸c ®−êng ®Þa chØ ®äc sÏ di vµo theo kªnh B ®Ó tíi bé nhí CM. øng víi mçi ®Þa chØ nµy mµ RAM sÏ ®äc sè liÖu ra t−¬ng øng ®Ó ®−a vµo bé MUX * S¬ ®å nguyªn lý -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 96 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U132 74LS157 GND=1A 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U134 74LS157 A010 A19 A28 A37 A46 A55 A64 A73 A825 A924 A1021 A1123 A122 CE20 CS26 WE27 OE22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U133 6264 A D D R EA D X08 X17 X26 X35 X44 X53 X62 X71 X823 X922 X1021 X1120 X1219 X1318 X1417 X1516 A15 B14 C13 D11 E9 Y 10 U130 74150 X04 X13 X22 X31 X415 X514 X613 X712 A11 B10 C9 E7 Y 5 Y 6 U131 74151 U137 NAND_2 U138 NOT add ghi D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U135 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U136 74LS373TU T O N G D A I U66 NOT 193Khz U67 NOT PCM OUT 1 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 97 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U132 74LS157 GND=1A 1A2 1Y 4 1B3 2A5 2Y 7 2B6 3A11 3Y 9 3B10 4A14 4Y 12 4B13 A/B1 E15 U134 74LS157 A010 A19 A28 A37 A46 A55 A64 A73 A825 A924 A1021 A1123 A122 CE20 CS26 WE27 OE22 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 U133 6264 A D D R EA D X08 X17 X26 X35 X44 X53 X62 X71 X823 X922 X1021 X1120 X1219 X1318 X1417 X1516 A15 B14 C13 D11 E9 Y 10 U130 74150 X04 X13 X22 X31 X415 X514 X613 X712 A11 B10 C9 E7 Y 5 Y 6 U131 74151 U137 NAND_2 U138 NOT add ghi D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U135 74LS373 D03 Q0 2 D14 Q1 5 D27 Q2 6 D38 Q3 9 D413 Q4 12 D514 Q5 15 D617 Q6 16 D718 Q7 19 OE1 LE11 U136 74LS373TU T O N G D A I U66 NOT 193Khz U67 NOT PCM OUT 24 -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 98 => Tõ nh÷ng thiÕt kÕ cña tr−êng chuyÓn m¹ch T vµ tr−êng chuyÓn m¹ch S nh− trªn, viÖc thiÕt kÕ tr−êng chuyÓn m¹ch S-T-S lµ dÔ dµng. Ta chØ viÖc nèi c¸c tr−êng chuyÓn m¹ch nµy víi nhau. KÕt luËn §å ¸n ®· tr×nh bµy ®−îc vÒ lý thuyÕt vÒ nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n trong viÖc thùc hiÖn chuyÓn m¹ch còng nh− trong mét hÖ thèng th«ng tin c¬ b¶n nh−: Thùc hiÖn thiÕt kÕ bé ®Þnh thêi cho c¸c d÷ liÖu ®Çu vµo bªn ph¸t, bé ®Þnh thêi thu, bé t¹o vµ gi¶i m· ®−êng truyÒn AMI vµ thiÕt kÕ c¸c tr−êng chuyÓn m¹ch. Qua ®ã gióp ta cã sù tiÕp cËn víi hÖ thèng viÔn th«ng trong thùc tÕ. TÊt c¶ nh÷ng kÕt qu¶ ®· ®¹t ®−îc chñ yÕu ®−îc lµ trªn lý thuyÕt vµ qua m« pháng ®−îc mét phÇn c¸c khèi. Trong ®å ¸n ®· dïng phÇn mÒm Proteus 7 m« pháng vµ ®¹t ®−îc kÕt qu¶ kh¸ tèt nh− ®èi víi c¸c m¹ch ®iÖn cña bé ®Þnh thêi ph¸t, bé®Þnh thêi thu, t¹o bit chÌn… §å ¸n cã thÓ ®−îc ph¸t triÓn nghiªn cøa s©u h¬n n÷a ®Ó ®¹t ®−îc kÕt qu¶ tèt h¬n. M¶ng kiÕn thøc trong ®å ¸n lµ rÊt lín nh−ng do thêi gian vµ kiÕn thøc cña b¶n th©n cßn h¹n nªn ®å ¸n chØ dõng l¹i ë mÆt lý thuyÕt. Nªn mong c¸c thÇy c« vµ c¸c b¹n gãp ý, bæ sung ®Ó ®å ¸n ®−îc hoµn thiÖn. Qua thêi gian lµm ®å ¸n em còng xin ch©n thµnh göi lêi c¶m ¬n tíi c¸c thÇy c« trong bé m«n ®iÖn tö viÔn th«ng ®Æc biÖt lµ thÇy Phan Thanh HiÒn ®· h−íng dÉn vµ gãp ý rÊt nhiÒu cho nhãm thùc hiÖn ®å ¸n nµy! Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n! -----------------Tr−êng §¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i Nguyªn---------------- Khoa: §iÖn Tö - Bé m«n : §iÖn Tö ViÔn Th«ng------------------------------- 99 Tµi liÖu tham kh¶o I. bµi gi¶ng kü thuËt chuyÓn m¹ch vµ tæng ®µi sè- Bé m«n ®iÖn tö viÔn th«ng- Khoa ®iÖn tö- Tr−êng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp II. c¬ së kü thuËt chuyÓn m¹ch vµ tæng ®µi- NguyÔn Hång S¬n III. C¬ së kü thuËt truyÒn dÉn sè- Tæng c«ng ty B−u chÝnh viÔn th«ng ViÖt Nam IV. S¬ ®å ch©n linh kiÖn ®iÖn tö b¸n dÉn- D−¬ng Minh TrÝ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfThiết kế hệ thống trường chuyển mạch chuẩn.pdf