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ISDN網(wǎng)與普通電話接口（POTS）設計
摘要：POTS接口是連接網(wǎng)絡和普通電話的必備接口。介紹了實現(xiàn)電話與ISDN連接在POTS接口，給出了實現(xiàn)POTS接口的硬件詳細設計，并結合POTS及其接口信號敘述了POTS的工作過程。隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，網(wǎng)絡帶這的增加，上網(wǎng)速度將越來越快。人們也不再僅限于上網(wǎng)，在追求上網(wǎng)的同時打網(wǎng)絡電話，實現(xiàn)與網(wǎng)友的相互交流。目前人們很大程度上依賴于傳統(tǒng)的ISDN上網(wǎng)，且在今后一段時間內，這種依賴不會發(fā)生很大變化。其于這種狀況，設計了針對企業(yè)的上網(wǎng)設備（簡稱“企業(yè)上網(wǎng)設備”），它實現(xiàn)了企業(yè)上網(wǎng)的同時又可打網(wǎng)絡電話雙重功能。企業(yè)上網(wǎng)設備的整體實現(xiàn)方案如圖1所示。
“企業(yè)上網(wǎng)設備”一端連接ISDN網(wǎng)，通過ISDN連接Internet，另一端通過以太網(wǎng)交換機芯片連接用戶端的以太網(wǎng)。另外在用戶端通過POTS電話機接口連接兩部電話機。
普通電話撥打和接收網(wǎng)絡話音，必須通過POTS接口才能進行。POTS接口是能夠連接普通電話與ISDN的接口設備，它能使兩部電話同時上網(wǎng)并與其它電話通信。本文對POTS接口進行闡述。
1 POTS接口
要實現(xiàn)普通電話機與ISDN進行連接，需要專門的接口（POTS）電路，這個接口電路應該具有饋電、過壓保護、振鈴、監(jiān)視、編解碼、信號音產生器等功能。其中，信號產生器產生各種信號音，可通過硬件或軟件方法來實現(xiàn)。若用軟件實現(xiàn)，則將這些信號音進行抽樣、量化、編碼成PCM數(shù)字信號后存在一個只讀存儲器中，然后再周期重復地讀出這些值就可以得到數(shù)字信號音。接口電路主要為用戶接口電路（SLIC）、編解碼和濾波器（CODEC），它相當于用戶音頻信號處理接口電路（SLAC）、DTMF電路。
1.1 POTS組成
POTS接口采用LUCENT的L8576（SLIC）、L8503（CODEC）、保護保險絲、可編程邏輯器件GAL16V8D及MOTOROLA的MC145436（DTMF）。原理方塊圖如圖2所示。
1.2 功能描述
（1）SLIC：SLIC是用戶線接口，它是CODEC與外接話機環(huán)路的中間接口。它具有如下功能：
·鈴流信號。能提供話機振鈴所需的鈴流，它是一負高壓交流信號。
·摘掛機檢測信號。它提供話機摘掛機時的微處理器檢測信號，微處理器根據(jù)該信號的變化來判別出話機的摘掛機情況。
·語音信號接口。它具有與CODEC與DTMF相連的模擬語音信號接口，完成從話機到CODEC與DTMF或從CODEC到話機的模擬語音信號連接；它是話機與CODEC聯(lián)系的間橋梁。
·用戶線接口，連接話機。
本設計采用LUCENT的L8576B芯片，它是具有PLCC封裝44只引腳的雙用戶線接口電路。每一路能提供直流饋電、環(huán)路監(jiān)視和鈴流信號，它含有兩路SLIC通道，可外接兩部電話。該芯片內含鈴流產生電路，振鈴電源為-65V。
除了鈴流及饋電功能外，L8576B還提供了接收和發(fā)送通道、摘機檢測、振鈴間斷輸出功能。另外，它還具有溫度保護功能。
保護：L8576B除了溫度保護外，還具有過壓保護功能，對普通的過壓保雙僅需在TIP和RING端串接電阻即可。然而，為了防止線路短路或雷擊而損壞器件，則必須外加保護器件（L7591）。
TIP/RING驅動：L8576B有TIP/RING驅動電路，其輸出為PT/RP。在正常通話方式下，驅動器限流為24mA以下，振鈴時則上升到大約85mA。
（2）CODEC：利用編解碼器、濾波器完成語音信號的A/D與D/A變換，其PCM接口與外部U接口相接，而模擬口與SLIC相接。
本方案采用LUCENT公司的T8503，其接口功能如下：
·數(shù)字接口：包括PCM接口、內部時序控制、增益控制。
PCM接口：管理傳送和接收PCM數(shù)據(jù)及幀同步控制。
PCM數(shù)據(jù)：PCM數(shù)據(jù)每125μs幀周期發(fā)生一次，數(shù)據(jù)時鐘CLK是2.048MHz，每幀有32個時隙，每個時隙8bit數(shù)據(jù)位。DX和DR為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，不發(fā)送數(shù)據(jù)時DX保持三態(tài)狀態(tài)，DR接收數(shù)據(jù)時才有效。
幀同步FS：T8503有四個幀同步（FSX和FSR）輸入，每一對對應一個通道。在一個125μs的幀里，每個幀同步提供一個單脈沖。幀同步可以出現(xiàn)在器件上電且MCLK作用于器件的任何時刻，幀同步脈沖的時序表時時隙的開始。在這時隙中，該通道的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)時鐘作用下輸入或輸出。FSX和FSR高有效，且必須保持高至少一個主時鐘周期，它們可以獨立工作，對符合傳送和接收轉換的給定的通道可以將其連一起。在一個幀中，通道0和通道1傳送幀同步必須由一個或多個時隙彼分開。同樣，通道0和通道1接收幀同步也必須由一個或多個時隙彼此分開。除非這兩個通道接收同樣的PCM信號，此時，接收幀同步脈沖可連接在一起。
對T8503而言，對給定的通道，一幀中FSX和FSR只能發(fā)生一次，與FS的下降沿無關且其脈沖寬度不受限制，只要FS有效之前保持至少一個主時鐘周期，數(shù)據(jù)接口就能很好地工作。
·模擬口：包括偏置電路和參考源、A/D轉換、D/A轉換。
偏置電路和參考源：T8503僅需- 5V電源供電，參考源為 2.4V并由內部產生，不需外部附加電路。
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