时隙交换电路MT8980D在程控机中的应用C语言

时隙交换电路MT8980D在程控机中的应用北京佳讯公司周学义摘要：在目前集成度较高的新型数字交换电路中，MT8980D是Mitel公司生产的8×32时隙数字交换电路，本文介绍了它的原理及时序关系，并给出了单片机W77E58P与MT8980D的接口电路及控制软件程序，对其在程控数字交换机中的应用加以说明。关键词：MT8980D母线时隙W77E58P1概述MT8980D是Mitel公司生产8线×32时隙数字交换电路，一种性能优良的低功耗CMOS芯片。它内部包含串-并变换器、数据存储器、帧计数器、控制接口电路、接续存储器、控制寄存器、输出复用电路及并-串变换器等功能单元。输入输出均连接8条PCM基群（30/32路，也称“母线”）数据线，在控制信号作用下，刻实现240/256路数字话音或数据的无阻塞数字交换。它是目前集成度较高的新型数字交换电路，可用于中小型程控用户数字交换机。在数字交换机中，数字交换网和用户电路占有较大比重，交换网络的大小和性能影响着交换机的最终容量和服务指标，MT8980D适合于中小型数字交换机中，信道速率64Kb/s，具有微处理器接口，见图1.。MT90820则可构成2048×2048的无阻塞数字交换网络，适合于大、中型程控交换机中，这里不作详细介绍。我国多数采用的是32路的PCM标准，常说的每条母线有32个时隙，其中0时隙用于传输系统的同步信息，第16时隙用于传输信令，其余30路时隙来传输语音或数据。图1.MT8980D功能框图2.MT8980D电路的基本原理串行PCM数据流以2.048Mb/s的速率（共32个64Kb/s，8比特数值时隙）分八路由STI0～STI7输入，经串-并变换后，根据母线号和时隙依次存入256×8比特数据存储器的相应单元内。控制寄存器通过控制接口接受来自微处理器的指令，并将此指令写到接续存储器。这样，数据存储器中各信道的数据即可按照接续存储器的内容（即接续命令）以某种顺序从中读出，再经复用、缓存、并-串变换后变为时隙交换后的八路2.048Mb/s串行码流，从而达到数字交换的目的。如果不再对控制存储器发出命令，则电路内部维持现有状态，刚才交换过的两时隙将一直处于交换过程，直到接受新命令为止。接续存储器（ConnectionMemory）的容量为256×11位，对应于256个输出信道。每个接续存储器11位又分为高3位和低8位两部分，前者决定本输出时隙的状态，后者决定本输出时隙所对应的输入时隙。另外，由于输出多路开关的作用，MT8980D可工作于两种模式。一种称为交换模式，可实现任意输入时隙至任意输出时隙的交换；另一种是消息模式（messagemode），它允许交换机的控制系统通过MT8980D的控制接口，以使接续存储器低8位的内容作为数据直接输出到相应的时隙中去。电路内部的全部动作均可由微处理器通过控制接口控制，可以读取数据存储器，控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写入指令。此外，还可以置电路于分离方式，即微处理器的所有读操作均读自数据存储器，所有写操作均写至接续存储器的低8位微处理器对电路的控制主要体现在对内部存储器的读写操作，控制格式为：2.1地址线（A5~A0）：若A5=0，选择控制寄存器，所有操作均针对控制寄存器。若A5=1，则由A4~A0选择时隙号，以保证对各时隙进行控制，如表1.所示。表1.寻址表A5A4A3A2A1A0地址寻址位置0XXXXX00-1F控制寄存器10000020时隙010000121时隙1……………………1111113F时隙312.2控制寄存器格式：如表2.所示。表2.控制寄存器格式位名称描述7模式控制位当bit7=1时，无论bit3,bit4是什么状态，所有读操作均读自数据存储器；所有写操作均写至接续存储器的低8位。6当bit6=1，ODE=1时，为消息方式，当bit6=0，为交换方式。5不用4-3存储器选择位00测试芯片时用，通常不能设成此状态01选择数据存储器10选择接续存储器低8位11选择接续存储器高8位2-0码流地址位决定所选下一操作的输入母线或输出母线号2.3接续存储器高8位格式：如表3.所示。表3.接续存储器高8位格式位名称描述7-3不用若读操作时，均置为02消息通道当b2=1时，工作于消息方式，接续存储器的低8位内容被作为数据送至输出母线中，当b2=0时，工作于交换方式，即接续存储器低8位的内容作为数据存储器的地址，将输入时隙数据读到交换所要求的输出母线的相应时隙中。1CSTo位其内容将在下帧从CSTo端输出0输出允许位当ODE=1时，且控制寄存器b6=0，若此位为1，则数据输出到相应母线和时隙中；若为0，则输出时隙呈高阻。2.4接续存储器高8位格式：如表4.所示。表4.接续存储器低8位格式位名称描述7-5码流地址位这3位的2进制数确定输入母线号，如b7b6b5=100，则接续存储器选中SDI4存入的数据存储地址。4-0信道地址位这5位确定b7~b5所选中的母线时隙号，如：b4b3b2b1b0=10010，选中的时隙为18。但若接续存储器高8位的b2=1时，便转入消息方式，b7~b0的内容会被直接送至相应输出的母线中。3.MT8980D的时序图我们可以从MT8980D时序图上看出（如图2.），对MT8980D进行读写时，在DS（数据选通信号）的上升沿，控制信号必须有效，当DTA（数据应答信号）应答后，在DS下降沿，读写数据有效。图2.MT8980D时序图4.W77E58P与MT8980D连接电路图由于MCS-51系列单片机与MT8980D不能直接相连，原因是MT8980D有一个DTA数据应答信号输出，微处理器接口的数据证实信号就是DTA数据输出信号，当读写MT8980D时，DTA有效，则表示处理完数据，所以我们要在DTA应答前，插入等待。笔者采用兼容MCS-51系列的W77E58P，它有一个WAIT脚，可以与MT8980D直接相连，读写MT8980D时，省去了DTA应答的插入等待时间，插入等待由微处理器内部进行，详见W77E58P的芯片说明。这里以W77E58P与MT8980D连接电路图为例，说明由微处理器通过I/O端口控制MT8980D的全部过程。如图3.所示。图3.W77E58P与MT8980D的连接电路图5.W77E58P控制MT8980D的程序实例根据本文前面的介绍，我们通过图3.的接口电路，可以读取数据存储器、控制寄存器和接续存储器的内容，并可向控制寄存器和接续存储器写指令。笔者在实践中，是把对MT8980D的控制写成以下子程序。5.1写MT8980D控制寄存器#defineucharunsignedchar#defineCMH0x18/*高位控制存储器选择*/#defineCML0x10/*低位控制存储器选择*/#defineX_W0x00/*写数据寄存器*/#defineX_R0x60/*读数据寄存器*/#defineDS8980P10#defineCS8980P27/*入口参数为：dat_w*/voidw9080cr(uchardat_w){DS8980=0;/*置DS为低*/P2=0X00；/*CS=0；选择控制寄存器写*/DS8980=1;/*置DS为高*/P0=dat_w;/*写控制字*//*Do{}while(DTA==1);若没有WAIT脚微处理器，判断DTA不为0时等待，加入此行*/DS8980=0;CS8980=1;/*CS=1*/}5.2对MT8980D寄存器的控制/*入口参数hlx：时隙（0-31），dat_w：数据*/voidw8980x(ucharhlx,uchardat_w){DS8980=0;/*DS置0*/P2=X_W|hlx;/*选中时隙*/DS8980=1;/*DS置1*/P0=dat_w;/*写数据dat_w*/DS8980=0;CS8980=1;/*CS=1*/}5.3在消息模式下，将相应的数据送到相应的输出母线中/*参数hwo：对应母线号，tso：对应时隙号，tdata：数据*/#pragmaDISABLE/*在本函数执行期间，禁止中断发生*/voidtmsg8980(ucharhwo,uchartso,uchartdata){w8980cr((CML+hwo));/*选中接续存储器低8位，母线为：hwo*/w8980x(tso,tdata);/*写相应数据tdata*/w8980cr((CMH+hwo));/*选中接续存储器高8位，母线为：hwo*/w8980x(tso,0x05);/*消息模式*/}5.4将两条指定线路做单向连接/*参数：hwi：输入母线，tsi：输入时隙，hwo：输出母线，tso：输出时隙*/#pragmaDISABLEvoidcatocb(ucharhwi,uchartsi,ucharhwo,uchartso){w8980cr((CMH+hwo));w8980x(tso,0x01);w8980cr((CML+hwo));w8980x(tso,((hwi5)+tsi));}5.5将两条指定线路做双向连接/*参数：hwi：输入母线，tsi：输入时隙，hwo：输出母线，tso：输出时隙*/voidconnect(ucharhwi,uchartsi,ucharhwo,uchartso){catocb(hwi,tsi,hwo,tso);catocb(hwo,tso,hwi,tsi);}6.W77E58P控制MT8980D在程控数字交换机中的应用实例6.1程控交换机中的时隙交换在数字程控交换系统中，话路连接、送音（如拨号音，忙音）等都要用到母线、时隙的交换。例如：共电用户母线为2，时隙为3；与程控交换机主网系统母线为0，时隙为8进行连接。只要调用5.5提到的双向连接即可，也就是通常所说的话路接续。connect（2,3,0,8）；/*将母线2的时隙3与母线0的时隙8语音时隙进行双向连接*/当然，也可以单向连接，如共电摘机，需接拨号音，可以将拨号音对应的母线和时隙作单向连接。若拨号音的母线为4，时隙为7，则作如下单向连接，摘机即可听到拨号音：catocb（4,7,2,3）；/*将拨号音送到共电*/6.2程控交换机的控制应用在数字程控交换系统中，微处理器控制MT8980D，通常是让其工作在消息模式，使接续存储器低8位的内容作为数据直接输出到相应的时隙中去，作位信令信号；也可以作为数据流用来控制码流，以控制MT8965、MT8967等，以共电板控制用户的输入输出增益为例。通过控制MT8965（PCM编解码与滤波器）的控制寄存器A和控制寄存器B，来控制发送和接收滤波器的增益。GAIN的操作数定义为，bit5-bit3为D/A增益设置，bit2-bit0为A/D增益设置。根据需要设置好GAIN的值，调用5.3的子程序即可：tmsg8980(hwo,tso,GAIN)；/*设置增益值*/另外，微处理器可以根据读取MT8980D的存储器数据，作出不同的判断和控制。参考文献1.杨为理等.标准集成电路数据手册通信电路.电子工业出版社，19912.何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社，19903.马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社，19974.朱世华.程控数字交换原理与应用.西安交通大学出版社，1993