Thiết kế và thi công máy tính cước điện thoại

Trang 1

GVHD: TS Phan Hồng Phương Luận Văn Tốt Nghiệp

1 SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI I -~ -~ -~-~7 =~======~===~=~======~==e g

1 Tổng quát -~-~ ~ =~==~=====~=========~=~==z~==rmrrrsrr=rr=m==mrrr=rmrmrr=~=r=e= §

2 Các chức năng của hệ thống tổng đài - 8

Il CAC THONG TIN BAO HIEU TRONG DIEN THOAI - 10

1 Báo hiệu trên đường dây thué bao goi - 10

2 Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị gọi -= -=-=~~=~=~==>==~~~===~===== 12

3 Hệ thống âm hiệu của tổng đài -~~~~~~====~~~~~~~~=====~=~~===r=~~=r 15

4 Các tiện ích cho thué bao - 15

Chương 2: GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN THOẠI và KỸ THUẬT GHI CƯỚC

TRONG MÁY ĐIỆN THOẠI - me 7 19

I NGUYEN LY THONG TIN ĐIỆN THOẠI -~ =-=~-=~~==~~=~~=~~==~~~—” 19

1 Sơ đỒ -~~~ <~~~~~<~~~~~====~~~~=====z=======zz===rm~z===mrzzrrrzzzmmrr~zzrrrrr~zzrrr 19

2 Nguyên lý hoạt động -~~~-===~~~~~=~~r======~~rrrrrrrrr=rrrerrerrrrrrrererrrrr 19

II NHỮNG YÊU CẦU VÀ CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN

THOẠI [ -~~~~ -~~~~~~============z====~==~===~=====rmz~zz===~z=z===rrzzz=~zzr==mrm~rr 20

1 Những yêu cầu cơ bản của máy điện thoại — 20

2 Chức năng cơ bản của máy điện thoạ1 - -— = 20

II GIỚI THIỆU CÁC LOẠI ĐIỆN THOẠI 20

1 Yéu cau - - ~=- 21

2 Phân loại -~ ~~ -~~~-============================~=====zz======~r 21

IV MÁY ĐIỆN THOẠI ẤN PHÍM - = -—=- 21

1 So dé kh6i - = -==~~-~======zz=====~r 21

2 Nguyên lý hoạt động của các khối - - c=~=====r================r=~mr 24

3 KY thuat giti sé bing Xung Lu@ng Am Da Tan (DTMF) - 25

V KỸ THUẬT GHI CƯỚC TRONG TỔNG ĐÀI TỰ DONG - 25

1 Tính cước dựa vào tín hiệu đảo cực -~~=~~~~~~===~~=~===========z=====~~~~ 25

2 Tính cước bằng phương pháp đếm xung - 26

3 Tính cước bằng cách phát hiện hồi âm chuông (Back Ring Tone) - 27

4 Một số quy định mới về cước điện thoại - 27

5 Mức cước điện thoại - Te=======~mr - -29

6 Phân vùng các tỉnh, thành phố - - 29

Chương 2:KỸ THUẬT GIAO TIẾP VGI MAY TINH - 30

I GIAO TIẾP BẰNG SLOT CARD -~~ = -===~~>z~~=============zmrr~r 30

==- >—-.-n

SVTH: Phạm Thị Ngọc Phương 2

Trang 2

a —— —.ẽ=ắa¬aẽaẽaaasasa.a m

Il GIAO TIẾP BẰNG CỔNG SONG SONG -~-~~~~~~~===~~=~~=~==~~~~ 30

II GIAO TIẾP NỐI TIẾP QUA CỔNG COM -~ RS232 -~ -~~~-=~~~ 31

Chương 3:GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 - ~ -34

I GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ MSC-51 (8951) -~- 34

IL HOẠT ĐỘNG CỦA 8951 - ======mr= — 35 1 Sơ đỗ chân 8951 -~~-~~~ -======~=~===~=========rzz=zzrrzmmmrrzerm=====rrrr 35 2 Chức năng các chân của 8951 -~ -~-=-~~======~=~~~=z~~=mrmrrrrrr=rrrer 37 II CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN -~ -~ -=~>~====~==== 37 1 Tổ chức bé nhé - Ú Ồ - 37

2 Hoạt động của bộ nhớ - 39

3 Các thanh ghi có chức năng đặc biét - 40

IV HOAT DONG TIMER CUA 8951 - - 49

1.Gidi thiéu - — ` _- 49 2 Cac thanh ghi diéu khién timer - - - -——- = 49

V HOAT DONG PORT NOI TIẾP -~~ ->~~~=====z===========z======~rz 53 1 Giới thiệu -~-~~-~=====~~~~=====zz======~~=zz==~r====zzmmmrrrrrrrrrzmrerrrr 53 2 Các thanh ghi và các chế độ hoạt động của port nối tiếp - 53

3 Khởi động và truy xuất các thanh ghi cổng nối tiếp - 57

VI TỔ CHỨC NGẮT TRONG 8051 - _- -— -58

1 Cho phép và không cho phép ngắt - - ~-=========r==== 58 2 VectO ngắt ~~ ~ ~ ~ -~~=~~-~~~==~===~==zz==>=rrr=>=rr=mrrrrrr=rrrrrrrrrrrrrr=rmrer 58 3 Ngắt port nối tIẾp -~ ~~ -~-====~======~~~==~z=~rmrrr==rrmrr=~rrrrrrermrrrrrrrrre 59 VIIL TÓM TẮT TẬP LỆNH CỦA 8951 -==~~~~~~=~============>>z~= 59 1 Các chế độ định vị địa chỉ (addressing mode 59

2 Tóm tắt tập lệnh của VDK 8051 — 8951 — 8952 62

Chương 4:KHẢO SÁT IC THU DTME MT8870 VÀ CAC LINH KIEN KHÁC -~-~~~~~~-~~~~-~~~~-~~~===~========>==m===r~=====rr=me - - 71

IL Giới thiệu DTME 8870 -~~ -~~~~====~==~=~====================>~=r==~==nr 71 1 Mô tả chân linh kiện -~~ =~~~==========~=====z=======~>========m==~=m=zr 71 2 Hoạt động của MT8870 -~ ~~~~~-~~~~====~~~====rr===rrrrrr=rrrmrrr=rm=rrr==er 73 IL OPTO 4N35 -~ -~~ ~~~ ~~~-~~==~====~~======~=====z=r==z===rr==rrr=rr~zzz=mrr~=mmmrerr 75 TH MAX 232 -~ -~~ ~~ -~~-~-<==>~====~===~=>===mzz=r==z====z=rrr===mmzzz=mr~=rrmzzer 76 rererrrr=errrrrrrrrrrrrrerrerrrrrererrererrrrrerrrerrerrrrrrrrerrerrrrrrreererrerrrrrrrrerrerrrree 78 Phần 2:THIẾT KẾ VÀ THỊ CÔNG - - - 79

Chudng 1:LUA CHON THIET - - -79

L YÊU CẦ\ U -~~~~~~~~~~~=========-=========z===~~~zzzzzzz=~~========r=rrrrrrrrr 79 1 Mục đích - DUNNNNNNNAggg,AMNN 79 2 Yêu cầu thiết kế -=-= ===~====~====================r~~~====~===mmmmr~r 79 3 Sơ đồ khối -~ -~~~-============~= ==~===m=r 79

Il GIGI THIBU NHIEM VU CAC KHOI TRONG MACH - 79

5 May tinh - c¬==-=rr Trườnnnn - 80

SVTH: Pham Thi Ngoc Phwong 3

Trang 3

1 Khối Xử Lý Trung Tâm -~ ~~ ~-===~=~~===z=~~=~~~=~~=~==mm=rr~=mrr=rmrmmr~r 80

2 Khối Nhận Biết Nhấc Máy, Đảo Cực -~~~ -~~~~~~~~====~~~~~~==rmrr~r 80

3 Khoi Thu DTME - _- _ -80

4 Khối Hiển Thi - - — — 80

5 Máy tính -~ -~~ ~~ ==~~~====>~======rr===rr=r=rrr~r=rrrmrmrrzmmrrrre=rrrerrrrreee 81

IV SƠ LƯỢC HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH -~~~~~~~~~~~~~~=~==r===rr 81

6 Khdi giao tiép RS232 - -=~======e 81

Chương 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH -~~~~~~~-~~~~~~ 82

L KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM -~ -~ -~~-==~============================~= 82

II KHỐI NHẬN BIẾT NHẤC MÁ VY -~ -~ -~ ~~-~=-======~~==========~=~==~== 84

1 Nguyên lý hoạt động ~ ~ ~~-~-=~~=~~=~~~~===~~~=~=~==~rrrrr=rmrrrr=rrrrrrmmrrrer 84

2 Thiết tính thông số của Opto 4N35 - - 85

IV KHOI HIEN THI - -—-~-=e- _ _ -88

V KHỐI NGUẦỒN -~ -~ ~7~-==~====~z==========z~z===z==========zm=r==m~r=e 91

VI KHOI GIAO TIẾP MÁY TÍNH RS232 -7>27*2~*2~**n*~~*"~*T”” 91

VII SO BO NGUYEN LY MACH TINH CUGC 92

1 Nguyên Tắc Hoạt Động Cia Mach Tinh Cuéc - 92

2 Sơ Đồ Nguyên Lý Toàn Mạch -~~~~~~~~~~~~=~==~===rrrrrrrrrmrrrrrrrer 93

Chương 3: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH CƯỚC - ~ -94

IL LƯU ĐỒ GIẢI THUẬTT -~~ ~~ =~~-=>====7=============z================z 94

1 Lưu Đỗ Giải Thuat Cla 8051 - -~===========-==== 94

2 Lưu đồ giải thuật trên máy tính - - - 100

BAO CAO KET QUA THI CONG - a _- - 101 HƯỚNG PHÁT TRIỂN DE TÀI -~ -~ -~~-==========================-== TÕ] TÀI LIỆU THAM KHẢO -===-=====================rzz~=zzrrrrrrer 102

SVTH: Phạm Thị Ngọc Phương

Trang 4

` và ^

LOI MO DAU

Cùng với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ của các dịch vụ điện thoại công

cộng, việc sử dụng máy tính cước điện thoại là vô cùng cần thiết để thay cho phương pháp tính tiền thủ công như ngày trước Máy tính cước bây giờ không chỉ tính tiền và hiển thị giá tiền mà bằng phương pháp kết nối với máy tính ta còn có thể quản lý dữ

liệu, các thông tin về cuộc gọi sẽ được lưu lại để phục vụ cho việc quản lý Việc tính cước trên máy tính được thực hiện chính xác và nhanh chóng hơn trước rất nhiều

Ngoài ra, ta cũng có thể thay đổi giá cước rất dễ dàng mỗi khi có nhu cầu, công việc

này chỉ đơn giản là thao tác với tập tin có liên quan tới giá cước Ngày trước, mỗi khi muốn thực hiện điều này là cả một quá trình phức tạp vì cần phải nhờ đến nhân viên

lập trình

Và máy tính cước điện thoại không đơn giản như những máy tính cước khác, nó

hoạt động theo những nguyên tắc của tổng đài điện thoại Do đó việc tìm hiểu máy

tính cước điện thoại giúp cho ta nắm bắt được những kiến thức cơ bản về mạng điện

thoại

Đó là những lý do để em chọn việc “Thiết Kế Và Thi Công Máy Tính Cước Điện Thoại” làm đề tài tốt nghiệp

Trang 5

ờờ5nờŠồŠồŠồờồŠồờŠỒŠờŠỖỒờŠỒỪờpnpnP ——

GIGI THIEU DE TAI

MỤC ĐÍCH YÊU CAU CUA DE TAI:

Với để tài là máy tính cước điện thoại được đặt tại các dịch vụ thuê bao công cộng, thì nhiệm vụ chủ yếu là tính toán chính xác thời gian đàm thoại và đổi thành

tiễn ứng với thời gian mỗi cuộc gọi, ngoài ra còn có thể hoạt động như đồng hồ chỉ

thị thời gian Từ những mục đích trên nên máy tính cước phải đạt được những yêu cầu

sau:

-Được sử dụng trên toàn quốc không cần thay đổi về phần cứng

-Thể hiện đúng số quay ở hai chế độ Pulse và Tone

-Thời gian đàm thoại kể từ khi thông thoại đối với máy có đăng kí đảo cực tại

tổng đài một cách chính xác và bắt đầu tính thời gian đầm thoại sau khi nhấc máy 10s đối với máy không có đăng kí đảo cực

-Hiển thị các thông tin về cuộc gọi như: thời gian, giá tiền sau mỗi phút đẻ người gọi nhận biết cho đến khi kết thúc cuộc gọi

-Người quản lý chỉ cần ngồi ở máy tính là có thể quản lý được người đang sử dụng thuê bao: số quay, số phút, số tiển trên máy tính Và có thể truy cập dữ liệu cho công việc báo cáo thuế

CÁC PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:

Với những yêu cầu đã được trình bày ở trên, ta có thể đưa ra các phương pháp

để thực thi để tài sau:

- Phương pháp sử dụng kỹ thuật số

- Phương pháp sử dụng kỹ thuật vi xử lý

- Phương pháp sử dụng kỹ thuật vi điều khiển

Với kỹ thuật số để đáp ứng nhu câu trên thì khó thể vì khả năng mở rộng bộ

nhớ bị giới hạn Còn kỹ thuật vi xử lý có thể khắc phục những điểm yếu của vi xử lý

nhưng việc thi công phần cứng khá phức tạp gây trở ngại cho việc thiết kế và thi công và vi điều khiển có thể khắc phục được những điều trên do đó em chọn phương

pháp sử dụng kỹ thuật vi điều khiển vì nó gần gũi và đế sử dụng, ngoài ra độ ổn định

là khá cao Hiện nay thị trường sử dụng phương pháp này rất phổ biến

Có rất nhiều họ vi điều khiển, ở đây chọn vi điều khiển 8051 cùng với các IC

chuyên dùng, nhằm để có thể giao tiếp với bên ngoài để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của để tài đặt ra Vi điều khiển 8051 được chọn vì nó có những lợi điểm sau:

- Vi điều khiển 8051 trên thị trường được sử dụng phổ biến và giá thành hợp lý

- Các bus địa chỉ và các bus đữ liệu rộng và khả năng chuyển đổi cho nhau linh hoạt bởi phần mềm

- Đơn giản ở phần cứng cho máy tính cước là không cần thêm mạch nhận biết quay

số Pulse Mà dùng trực tiếp mạch nhấc máy đảo cực để nhận biết số quay này Như vậy phần cứng của máy sẽ bớt cổng kểnh, giảm giá thành của máy

Trang 6

Trang 7

———

Chương 1

x GIGI THIEU VE MANG DIEN THOAI

e_ Sơ lược về mạng điện thoại

e_ Các thông tin báo hiệu trong điện thoại

I SƠ LƯỢC VỀ MẠNG ĐIỆN THOẠI:

1 Tổng quát:

Mạng điện thoại hiện nay được phân ra thành 5 cấp tổng đài:

Cấp cao nhất gọi là tổng đài cấp 1

Cấp thấp nhất gọi là tổng đài cấp 5(cấp cuối)

Tổng đài cấp 5 là tổng đài được kết nối với thuê bao và có thể thiết kế được

10000 đường dây thuê bao

Một vùng nếu có 10000 đường dây thuê bao trở lên thì các số điện thoa] sẽ

được phân biệt như sau:

-Phân biệt mã vùng

-Phân biệt đài cuối

-Phân biệt thuê bao

Hai đường dây nối thuê bao với tổng đài cuối gọi là “vùng nội bộ” trở kháng khoảng 600 Ohm

Tổng đài cuối sẽ được cấp cho thuê bao một điện áp 48VDC

Hai dây dẫn được nối với jack cắm

-Lõi giữa gọi là Tip (+)

-Vỏ bọc gọi là Ring (-)

Vỏ ngoài gọi là Sleeve

Khi thuê bao nhất máy tổ hợp, khi đó các tiếp điểm sẽ đóng tạo ra dòng chạy trong thuê bao là 20mA DC và áp rơi trén Tip va Ring con +4VDC

2 Các chức năng của hệ thống tổng đài:

Ngày nay các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều so với khi nó được phát minh ra, nhưng các chức năng cơ bản của nó như xác định cuộc gọi, kết nối với

thuê bao bị gọi và sau đó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi đã hoàn thành hầu

như vẫn như cũ Trước đây hệ thống tổng đài dùng nhân công tiến hành các quá trình này bằng tay, và sau đó cải tiến thành tổng đài tự động tiến hành các quá trình này bằng các thiết bị điện

Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao được gởi đi một tín hiệu thoại tới tổng

đài, nhân viên cắm nút trả lời đường dây bị gọi vào ổ cắm của dây chủ gọi để thiết

lập cuộc gọi với phía bên kia Khi cuộc gọi đã hoàn thành, người vận hành rút dây

nối ra và đưa về trạng thái ban đầu Hệ tổng đài nhân công được phân loại thành loại

điện từ và hệ dùng ăc-qui chung Đối với hệ điện từ thì thuê bao lắp thêm cho mỗi

====

Trang 8

= ————ằẰẼ„-„ỶŸÏPỶỲỶŸỶẶẳ-ẳẳớẳ

ằẳớẳ

ăc-qui một nguồn cung cấp điện Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn giản chuyển đến người thao tác viên thông qua các đèn

Đối với hệ tổng đài tự động, các cuộc gọi được phát ra và hoàn thành thông

qua các bước sau:

- Nhận dạng thuê bao gọi: xác định thuê bao khi nhấc ống nghe và sau đó

được nối với mạch điều khiển

- Tiếp nhận số được quay: khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao bắt đầu

nghe tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi Hệ

tổng đài thực hiện các chức năng này

- Kết nối cuộc gọi: khi các số quay được ghi lại, thuê bao bị gọi đã được xác

định, hệ tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến thuê bao bị gọi và sau đó

chọn một đường dây rỗi trong số đó Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng đài nội hạt

thì một đường gọi nội hạt được sử dụng

- Chuyển thông tin điều khiển: khi được nối đến tổng đài của thuê bao bị gọi

hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông tin cần thiết

như số thuê bao bị gọi

- Kết nối trung chuyển: trong trường hợp tổng đài được nối đến là tổng đài trung chuyển, trên dây được nhấc lại để nối với trạm cuối và sau đó thông tin như số thuê bao bị gọi được truyền đi

- Kết nối tại trạm gốc: khi trạm cuối được đánh giá là tâm nội hạt dựa trên

số thuê bao được truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của thuê bao bị gọi được tiến hành Nếu máy không ở trạng thái bận thì một đường nối được nối với các

đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi

- Truyền tín hiệu chuông: để kết nối cuộc gọi, tín hiệu chuông được truyền

và chờ cho đến khi có trả lời từ thuê bao bị gọi Khi trả lời, tín hiệu chuông được ngắt

và trạng thái được chuyển thành trạng thái máy bận

- Tính cước: tổng đài chủ xác định câu trả lời của thêu bao bị gọi và nếu cần

thiết bắt đầu tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách gọi và thời gian gọi

- Truyền tín hiệu báo bận: khi tất cả các đường trung kế đều đã bị chiếm

theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín hiệu bận được truyền đến thuê bao’ goi

- Hồi phục hệ thống: trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết thúc Sau

đó tất cả các đường nối được giải phóng

Như vậy, các bước cơ bản của hệ thống tổng đài tiến hành để xử lý cuộc gọi

đã được trình bày ngắn gọn Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính dịch vụ

mới được thêm vào cùng với các chức năng trên

* Do đó, các điểm cơ ban sau day phải được xem xét khi thiết kế các chức năng này:

- Tiêu chuẩn truyền dẫn: mục đích đâu tiên cho việc kết nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là một chỉ tiêu của việc truyền dẫn để đáp ứng chất lượng gọi phải được xác định bằng cách xem xét sự mất mát khi truyền, độ rộng dãy tần số truyền và tạp âm

œ ‹ ‹‹‹Ắ o5ễễŠễŠ>ờ5"—=5ặ-aợaớ/ơơnni

Trang 9

GVHD: TS Phan Hong Phuong Luận Văn Tốt Nghiệp

= _—_-.- -—

- Tiêu chuẩn kết nối: điều này liên quan đến vấn để dịch vụ đấu nối cho các thuê bao Nghĩa là đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với các thiết bị tổng đài và số các đường truyền dẫn nhằm đảm bảo chất lượng kết nối tốt Nhằm mục đích này, một

mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thông có hiệu qua với tỉ lệ

cuộc bị mất ít nhất phải được lập ra

- Độ tin cậy: các thao tác điểu khiến phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt

các lỗi xuất hiện trong hệ thống với những chức năng điều khiển tập trung có thể gặp

những hậu quả nghiêm trọng trong thao tác hệ thống Theo đó, hệ thống phải có được

chức năng sửa chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chuẩn đoán lỗi, tìm và sửa

chữa

- Độ linh hoạt: số lượng các cuộc gọi có thể được xử lý thông qua các hệ

thống tổng đài đã tăng lên rất nhiều và nhu cầu cung cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên Do đó, hệ thống phải được linh hoạt và sửa đổi được

- Tính kinh tế: do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền

thông đại chúng nên chúng phải có hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp các dịch vụ thoại có chất lượng cao

Căn cứ vào các xem xét trên, một số tổng đài tự động đã được triển khai và lắp đặt

kể từ khi nó được đưa vào lần đầu tiên

II CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI:

Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy

các chỉ thị và thông tin nhận được từ các đường dây thuê bao Vì vậy, các tín hiệu báo hiệu trong điện thoại có vai trò quan trọng trong việc hoạt động của toàn bộ mạng

lưới cũng như ở trong một số loại hình dịch vụ của mạng

Điện thoại được bắt đầu với sự phát minh điện thoại từ thạch sử dụng máy

phát điện từ tạo ra dòng rung chuông gởi qua đường dây đã dành sẵn giữa hai thuê bao, đó là tín hiệu duy nhất trên đường dây Khi hệ thống chuyển mạch nhân công ra

đời cần phải có tín hiệu để chỉ dẫn, yêu cầu và giải toả cuộc gọi Tín hiệu báo hiệu

gia tăng nhiều hơn nữa khi tổng đài cơ điên và tổng đài điện tử ra đời

Có hai loại báo hiệu là báo hiệu thuê bao và báo hiệu liên đài

1 Báo hiệu trên đường dây thuê bao gọi:

Trong các tổng đài tự động nguồn tại tổng đài cung cấp cho các thuê, thông

thường là 48V DC

1.1 Thông tin yêu cầu cuộc gọi:

Khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao lớn hơn 20KO Trở kháng đường dây giắm xuống nhỏ hơn 1KO (thường là 6000) ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp làm cho dòng điện trên đường dây tăng Điều này giúp tổng đài biết có yêu cầu một cuộc gọi mới Tổng đài xác nhận với thuê bao bằng cách cấp âm hiệu mời quay số

Âm hiệu mời quay số là tín hiệu hình sin có tần số f= 425Hz + 25hz

Dạng sóng của âm hiệu mời quay số:

—

Trang 10

GVHD: TS Phan Hồng Phươn Luận Văn Tốt Nghiệ

=.—————-{ÏỪÏƑỸẰỶỲỶẳ‹qHẵẳỳỲỶ-ễ-ỳờớ:ờớờẳớẳŸớ

/\ f= 425Hz + 25hz

1.2 Tin hiéu dia chi:

Sau khi nhận được âm hiệu mời quay số, thuê bao gởi các chữ số địa chỉ Các

chữ số có thể được gởi đi bằng cách quay số bằng xung (Pulse) hay quay số đa tan

(Tone)

e Quay số bằng xung:

Bằng cách dùng dãi quay số hoặc phím thập phân các chữ số địa chỉ có thể được phát

đi như là sự đóng mở liên tục của vòng loop DC Số lần ngắt tương ứng các chữ số

được quay, riêng số 0 có 10 lần ngắt Thời gian hoàn thành một xung là 100ms và khoảng cách giữa hai số là 700ms Phương pháp quay số này chậm nhưng đó là một

bước tiến ở thời điểm nó ra đời

e Quay số âm hiệu (quay số đa tần):

Phương pháp này được sự kểm hãm về tốc độ của phương pháp quay số bằng đĩa quay Nó sử dụng hai nhóm tần số thấp (697Hz -> 941Hz) và cao (1209Hz -> 1633Hz) để cho ra cặp tone (còn gọi là luồng âm đa tần_ DTMF) khi một phím được

ấn Mặt số và các tân số trong phương pháp quay số đa tần được trình bày ở hình

Khi cặp tần số được sử dụng nằm trong băng thoại, nó có thể được phát đi

trong khi thông thoại và do đó nó có thể được ứng dụng để điều khiển các thiết bị từ

Trang 11

a

1.3 Tin hiệu chấm dứt việc lựa chon:

Sau khi nhận đủ địa chỉ, bộ phận địa chỉ được ngắt ra Sau đó việc kết nối

được thiết lập hay không thì tổng đài sẽ gởi một trong các tín hiệu sau:

- Nếu đường đây gọi bị rỗi, âm hiệu hồi âm chuông đến thuê bao gọi và dòng điện rung chuông đến thuê bao bị gọi

- Nếu đường dây bị bận hoặc không thể vào được thì âm hiệu bận sẽ đến thuê

bao gỌI

- Một thông báo đã được ghi sẵn gửi đến số thuê bao gọi để chỉ dẫn cuộc gọi

hiện tại bị thất bại, khác với trường hợp thuê bao bị gọi mắc bận

1.4 Tin hiéu trả lời:

Ngay khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp, một tín hiệu đảo cực được phát trên đường dây thuê bao gọi Tín hiệu này sử dụng để hoạt động các thiết bị đặc biệt như

máy tính cước được gắn tại thuê bao

1.5 Thông tin giải toả cuộc gọi:

Khi thuê bao gọi gác máy (On-Hook), tổng trở đường dây tăng cao, dòng điện

trên đường dây gân như bằng không Tổng xác nhận tín hiệu này, giải tỏa các thiết bị

liên quan đến cuộc gọi và xóa các thông tin trong bộ nhớ đang được dùng để kểm giữ cuộc gọi Thông thường tín hiệu này có trong khoảng thời gian hơn 500ms

2 Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị gọi:

2.1 Tín hiệu rung chuông:

Đường dây thuê bao rỗi, tổng đài kết thúc tiếp nhận cuộc gọi, cấp dòng chuông đến thuê bị gọi và âm hiệu âm đến thuê bao gọi

2.2 Tín hiệu trả lời:

Khi thuê bao bị gọi nhấc máy tiếp nhận cuộc gọi, tổng trở đường dây xuống thấp(<2 Kohm) Tổng đài phát hiện, cắt dòng điện rung chuông, âm hiệu hổi âm chuông và bắt đầu giai đoạn đầm thoại

2.3 Tín hiệu giải toả:

Nếu thuê bao bị gọi gác máy trước, tổng trở đường dây tăng cao, tổng đài gởi

âm hiệu tương tự âm hiệu báo bận đến thuê bao gọi và giải toả cuộc gọi sau một thời gian

2.4 Tín hiệu gọi lại bộ ghỉ phát:

Tín hiệu gọi lại trong giai đoạn quay số trong khoảng thời gian thoại được gọi

là tín hiệu gọi lại bộ ghi phát

3 Hệ thống âm hiệu của tổng đài:

Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai dây và thường gọi đó là Tip và Ring có màu đỏ và xanh Chúng ta không cần quan tâm đến dây nào mang tên là Tip

EẰẲẮasĂs&$s:‹š<$ẽềễẽ.ằ.ằ -rRRanm

Trang 12

TE hodc Ring vi diéu nay that sự không quan trọng Tất cả các điện thoại hiện nay đều

được cấp nguồn từ tổng đài thông qua hai dây Tip và Ring Điện áp cung cấp thường

là 48 VDC, nhưng nó cũng có thể thấp đến 47 VDC hoặc cao đến 105 VDC tùy

thuộc vào tổng đài

Ngoài ra, để họat động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài gửi một số tín hiệu

đặc biệt đến điện thoại như tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận v.v Sau đây ta sẽ tìm hiểu về các tín hiệu điện thoại và ứng dụng của nó

3.1 Tín hiệu chuông (Ring signal):

Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến để báo cho

thuê bao đó biết có người bị gọi Tín hiệu chuông là tín hiệu xoay chiều AC thường

có tần số 25Hz tuy nhiên nó có thể cao hơn đến 60Hz hoặc thấp hơn đến 16Hz Biên

độ của tín hiệu chuông cũng thay đổi từ 40 Vạws đến 130 Vạws thường là 90 Vams Tin hiệu chuông được gửi đến theo dạng xung thường là 2 giây có và 4 giây không (như

hình vẽ) Hoặc có thể thay đổi thời gian tùy thuộc vào từng tổng đài

«©—>«<————>

Dạng tín hiệu chuông

3.2 Tín hiệu mời gọi (Dial signal):

Đây là tín hiệu liên tục không phải là tín hiệu xung như các tín hiệu khác

được sử dụng trong hệ thống điện thoại Tín hiệu này được tạo ra bởi hai âm thanh

3.3 Tín hiệu báo bận (Busy signal):

Khi thuê bao nhấc máy để thực hiện một cuộc gọi thì thuê bao sẽ nghe một

trong hai tín hiệu:

- Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi

—_nm

Trang 13

=— —-.- - —=nn

-_ Tín hiệu báo bận báo cho thuê bao biết đường dây đang bận không thể thực

hiện cuộc gọi ngay lúc này Thuê bao phải chờ đến khi nghe được tín hiệu mời gọi Khi thuê bao bị gọi đã nhấc máy trước khi thêu bao gọi cũng nghe được tín hiệu này

Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng xung được tổng hợp bởi hai

âm có tân số 480Hz và 620Hz Tín hiệu này có chu kỳ 1s (0.5s có và 0.5s không)

PV OV VV

o.5s B.S5e Oss

Dang tin hiéu bdo ban

3.4 Tin hiéu chuông hồi tiếp (Back Ring Tone):

Thật là khó chịu khi bạn gọi đến một thuê bao nhưng bạn không biết đã gọi

được hay chưa Bạn không nghe một âm thanh nào cho đến khi thuê bao đó trả lời

Để giải quyết vấn để này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bị gọi Tín hiệu chuông hồi tiếp này được tổng hợp bởi hai âm có tần số 440Hz và 480Hz Tín hiệu này cũng có dạng xung

như tín hiệu chuông gửi đến cho thuê bao bị gọi

4s

Dạng tín hiệu chuông hồi tiếp

3.5 Gọi sai số:

Nếu bạn gọi nhầm một số mà nó không tổn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu xung có chu kỳ 1Hz và có tân số 200Hz-400Hz Hoặc đối với các hệ thống điện thoại

ngày nay bạn sẽ nhận được thông báo rằng bạn gọi sai số

3.6 Tín hiệu báo gác máy:

Khi thuê bao nhấc ống nghe (Telephone reciever) ra khỏi điện thoại quá lâu

mà không gọi cho ai thì thuê bao sẽ nhận được một tín hiệu chuông rất lớn (để thuê

bao có thể nghe được khi ở xa máy) để cảnh báo Tín hiệu này là tổng hợp của bốn

tần số 1400Hz + 2050Hz + 2450Hz + 2600Hz được phát dạng xung 0.1s có và 0.1s

không

R

Trang 14

=Ỳ-Ỷ-ỶR 3.7 Tín Hiệu Đảo Cực:

Đảo cực

Tín hiệu đảo cực chính là sự đảo cực tính của nguồn tại tổng đài, khi hai thuê bao bắt đầu cuộc đàm thoại, một tín hiệu đảo cực sẽ xuất hiện Khi đó hệ thống tính cước của tổng đài sẽ bắt đầu thực hiện việc tính cước đàm thoại cho thuê bao gol Ở các trạm công cộng có trang bị máy tính cước, khi cơ quan bưu điện sẽ cung cấp một

tín hiệu đảo cực cho trạm để thuận tiện cho việc tính cước

Dưới đây là bảng tóm tắt hệ thống âm hiệu của tổng đài gửi cho thuê bao:

BANG TOM TAT HE THONG AM HIEU

Tín hiệu chuông | 16 +60 25 Xung 2s on 4s off

Tín hiệu báo bận 480 + 620 Xung 0.5s on 0.5s

off Tín hiệu chuông 440 + 480 Xung 2s on 4s off

được chấp nhận bởi phần mềm trong tổng đài

4.2 Hạn chế gọi đường dài:

Hạn chế hoặc tháo đường đây thuê bao đối với loại lưu thoại gọi ra Việc này

có thể thực hiện bằng cách cho vào một mã số nào đó

Trang 15

=—_-nmm

Thuê bao có thể đăng kí dịch vụ chuyển hướng cuộc gọi, có thể đặt máy ở chế

độ này trong trường hợp chủ thuê bao muốn các cuộc gọi được chuyển đến số máy

điện thoại khác trong khi họ đi vắng

4.5 Đừng quấy rầy:

Dịch vụ này cho phép tự mình không muốn tiếp nhận các cuộc gọi vào máy

mình Như vậy, trong trường hợp này các cuộc gọi được chuyển đến điện thoại viên hoặc máy tự động trả lời để báo cho người gọi biết thuê bao bị gọi tạm thời không

tiếp nhận cuộc gọi

4.6 Gọi hội nghị:

Thuê bao có thể thiết lặp cùng lúc các đường kết nối đến các thuê bao khác

để tiến hành hội nghị

4.7 Hội ý:

Hệ thống này cho phép tách biệt và chuyển cuộc gọi đến thuê bao khác Việc

tách ra có thể bắt đầu bằng tín hiệu đặc biệt từ máy đệ¡n thoại thuê bao và thuê bao không muốn ngắt đường kết nối hiện hữu

4.8 Camp-on busy:

Người sử dụng định thiết lặp một cuộc gọi điện thoại và gặp máy bận tổng đài

để giữ nối mạch trong thời gian định trước, để loại trừ các cuộc gọi khác, trong trường

hợp cuộc đàm thoại ban đầu chấm dứt

4.9 Call waiting:

Trong khi đang đàm thoại có máy thứ ba gọi đến, thuê bao nhận được âm hiệu

đặt biệt trong khi đàm thoại Thuê bao có thể lựa chọn để tiếp nhận cuộc gọi của

máy thứ ba trong khi máy kia đang được giữ trên đường dây

Call-back thay vì camp-on busy, một cuộc gọi có thể tự động lặp lại Phía gọi

có thể gác máy sau khi nhận được âm hiệu bận Thời gian kiểm tra tình trạng có thể thực hiện trên đường dây phía bị gọi Khi tình trạng rỗi được xác nhận thì viéc kết nối được thiết lặp Dòng điện chuông cấp cho cả hai phía

4.10 Các cuộc gọi khẩn cấp:

Các cuộc gọi khẩn cấp như cứu thương, chữa cháy thì được xử lý ưu tiên hơn

so với các cuộc gọi khác

4.11 Đường dây nóng hoặc đường dây riêng:

Dịch vụ đường dây nóng cho phép thuê bao kết nối với thuê bao đặc biệt chỉ cần nhấc máy lên Dịch vụ này khôgn thể dùng phương tiện thay thế thông thường Việc chuyển mạch được bắt đầu khi ống nghe đuco75 nhấc lên

4.12 Thông báo:

—-_ -=

Trang 16

GVHD: TS Phan Hong Phương Luận Văn Tốt Nghiệp

——,ỪỲ -a-nnarn

Khi gặp một trong các tình trạng sau đây một thông báo được gửi đến người

gọi một cáhc tự động:

-Số thuê bao đã đối

-Mã quay số không được cung cấp

-Quay số không đủ

-Đang bị nghẽn mạch hoặc không phuc vụ

-Đường dây thuê bao tạm thời ngưng hoạt động

Ngoài ra còn các dịch vụ như:

-Bộ chỉ thị cước thuê bao đặt tại nhà riêng

-Cho hoá đơn ngay

-Nhận dạng cuộc gọi phá rối

-Hiển thị số gọi đến

ỮẮằẳẮồ Ắ _————-nỹỶ-ẳồềờẵễng

Trang 17

=— _—_——_.—.e==

Chương 2 GIỚI THIỆU MÁY ĐIỆN THOẠI và

KỸ THUẬT GHI CƯỚC TRONG MÁY ĐIỆN

THOẠI

e_ Nguyên lý thông tin điện thoại

e Những yêu cầu và chức năng cơ bản của máy điện thoại

e_ Giới thiệu các loại điện thoại

e May điện thoại ấn phím

e Kỹ thuật ghi cước trong tổng đài tự động

I.NGUYÊN LÝ THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI:

Thông tin thoại là quá trình truyền tiếng nói từ nơi này đến nơi khác, bằng cách biến đổi tiếng nói thành dòng điện và truyền đi trên đường truyền Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối của mạng thông tin thoại

Khi ta nói trước ống nói máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng nói sẽ

tác động vào màng rung, tại đây tín hiệu tiếng nói sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện, ở hai đầu ra của ống nói xuất hiện đòng điện có biên độ biến đổi tương ứng với tần số âm thanh Dòng điện biến đổi này được truyền qua đường dây đến ống nghe

của đối phương, chính sự thay đổi dòng điện này làm cho màng rung của ống nghe

cũng dao động theo đúng biên độ của tín hiệu được truyền đến, tại đầu nghe tín hiệu điện được chuyển đổi ngược lại thành tần số âm thanh qua dao động của màng rung

ống nghe, đao động này được truyền qua không khí đến tai người nghe làm cho màng nhĩ tai rung theo tần số âm thanh nghe được và người nghe, nghe được tín hiệu thoại

Quá trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự như quá trình truyền đi

ŒG-

Trang 18

=— ———-.ŸƑẸƑằằờ„ýỶ

Il NHỮNG YÊU CẦU VÀ CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI:

1 Những yêu cầu cơ bản của máy điện thoại:

-Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách ra khỏi

mạch, chỉ có mạch nhận và phát tín hiệu chuông hoạt động

-Khi đàm thoại, mạch nhận và phát tín hiệu chuông phải được ngắt ra khỏi

mạch chỉ có mạch thu phát thoại hoạt động

-Máy phải phát được mã số địa chỉ của thuê bao bị gọi đến tổng đài và nhận được tín hiệu chuông từ tổng đài đưa đến

-Trạng thái nghỉ máy phải thường trực chờ tín hiệu chuông từ tổng đài

-Ngoài ra máy cân phải đươc chế tạo gọn, nhẹ dễ sử dụng, bền và đẹp

BANG THONG SỐ GIỚI HẠN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI

(16 — 25) Hz

Méo dang Tổng cộng 50 dB

2 Chức năng cơ bản của máy điện thoại:

- Báo cho người sử dụng biết là hệ thống tổng đài đã sắng sàng tiếp nhận cuộc gọi hay chưa bằng cách gởi âm hiệu mời quay số hay báo bận

- Phải gổi được mã số thuê bao bị gọi đến tổng đài bằng cách quay số hay nhấn phím

- Thông báo cho người dùng biết tình trạng kết nói của cuộc liên lạc bằng các

âm hiệu hồi chuông, báo bận

- Báo cho người dùng biết đang bị gọi bằng tiếng chuông, tiếng nhạc

- Biến âm thanh thành tín hiệu điện để truyền đến đối phương và chuyển tín

hiệu điện thành âm thanh khi thu tín hiệu thoại

- Báo hiệu cuộc gọi kết thúc

- Khử trắc âm, chống tiếng dội, tiếng keng, click khi phát xung quay số

- Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây

Một số loại máy điện thoại tiên tiến có hệ thống vi xử lý, hệ thống ghi âm,

màn hình và các hệ thống hỗ trợ truyền dẫn làm cho nó có thêm nhiều chức năng

như: chuyển tín hiệu cước đến tổng đài, gọi rút ngắn địa chỉ, nhớ số địa chỉ

RẰ

Trang 19

II GIỚI THIỆU CÁC LOẠI ĐIỆN THOẠI:

1 Yêu cầu:

Là một thiết bị đầu cuối (terminal ~ equipment), đạt các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Chuyển đổi qua lại giữa tiếng nói và dòng điện truyền trên dây dan

- Gởi các số quay đến tổng đài xử lý

- Nhận các tín hiệu gọi từ đối phương gởi đến (chuông kêu)

- Quay lại số máy gọi sau cùng (redial)

- Ghi âm cuộc đàm thoại đang diễn ra

- Cài đặt bức điện thông báo đến người gọi (Trong trường hợp vắng nhà)

- Lưu trữ số điện thoại đối phương vào bộ nhớ

- Kêm giữ cuộc đàm thoại vàphát tín hiệu chờ (tin hiéu nhac)

2 Phan loai:

Máy điện thoại có thể phân làm 02 loại chính như sau:

2.1 Máy điện thoại cơ điện:

Là loại máy dùng đĩa quay số, với loại máy này chức năng cung cấp dịch dụ

bị giới hạn Nó có khả năng đàm thoại, quay số, nhận chuông mà không mà không có

các chức năng như kể trên

2.2 Máy điện thoại điện tử:

Là loại máy dùng nút ấn để gọi số Với loại máy này cung cấp được nhiều

chức năng phục hơn, được dùng rộng rãi hiện nay và có rất nhiều chủng loại:

e Máy điện thoại ấn phím loại thông thường (standard - tel):

Có chức năng sau:

-Đàm thoại (Nói và nghe)

- Quay số dùng chế độ: Pulse (P) hoặc Tone (T)

- Rung chuông điện tử

- Gọi lại số sau cùng (Redial)

- Đàm thoại không dùng tổ hợp (Speaker — phone)

- Kèm giữ và phát nhạc (Hold on music)

- Lưu trữ số điện thoại vào bộ nhớ

- Điều chỉnh âm lượng nghe

- Điều chỉnh âm lượng chuông

- Lấy lại âm hiệu mời quay số mà không cần gác tổ hợp (chức năng của nút

Flash)

- Trong loại máy này cũng tùy từng kiểu mà có thể bớt đi một vài chức năng

đã liệt kê

e Máy điện thoại ấn phím có màn hình (Display - tel):

Ngoài các chức năng máy điện thoại thông thường, loại máy này có thêm các chức năng như sau:

- Hiển thị thời gian như một đồng hồ trên màn hình tỉnh thể lỏng

==._—n

Trang 20

=—.Ắ—-.-.-Fn

- Hiển thị số thuê bao bị gọi khi tiến hành quay số

- Hiển thị khoảng thời gian của cuộc đầm thoại

- Hiển thị trạng thái máy trong quá trình sử dụng

e Máy điện thoại ấn phím có phan ghi 4m (Cassette — tel):

Ngoài chức năng của máy điện thoại thông thường, loại này có thêm các chức năng như sau:

- Cài đặt vào máy bức điện báo tin vắng nhà và trả lời tự động khi có đối phương gọi đến

- Tự động ghi nhận các thông tin của đối phương gởi đến, sau khi đã trả lời bức điện báo tin vắng nhà

- Điều khiển thay đổi bức điện cài đặt, nghe các bức điện của đối phương Ở xa

(Remote control) và ở gần (Local control)

e Máy điện thoại ấn phím không dây (Cordless — tel):

Ngoài chức năng như máy thông thường, loại máy này có thêm các chức năng như sau:

- Thiết lập cuộc gọi nội bộ giữa máy chính (Base Unit) và máy cầm tay (Portable Unit)

- Thiết lập cuộc gọi ra đường dây từ máy cầm tay hoặc tứ máy chính

- Nhận cuộc gọi từ bên ngoài trên máy chính hay máy cầm tay

- Cự ly liên lạc từ máy cầm tay đến máy chính tùy thuộc vào nhà sản xuất và

môi trường liên lạc

e Máy điện thoại truyền hình (Video ~— tel):

- Ngoài chức năng thông thường của một máy điện thoại ấn phím, loại máy này cho phép thấy được hình của đối phương đang đàm thoại với ta trên màn hình

tinh thể lỏng Hệ thống có ống thu hình đặt phía trước máy Màn hình có kích cỡ khoảng 3 inch

Trang 21

EE

IV MÁY ĐIỆN THOẠI ẤN PHÍM:

1 Sơ đô khối:

áp cực nhấc đặt

Điều chỉnh Diệt tiếng Mạch thu phát tín

âm lượng “keng, click” hiệu

cho mạch dao động tần số chuông âm tần, khuếch đại rồi đưa ra loa hoặc đĩa phát âm

báo hiệu cho thuê bao biết có cuộc gọi tới Mạch chuông có tính chọn lọc tần số và

tính phi tuyến sao cho nó chỉ làm việc với đồng chuông mà không liên quan đến dòng

một chiêu, dòng đàm thoại, tín hiệu chọn số để tránh động tác nhầm

2.3 Mạch chống đảo cực:

Để cấp điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối của máy luôn luôn có

cực tính cố định để chống ngược nguồn làm hồng IC trong máy điện thoại Mạch

thường dùng cầu diode

2.4 Chuyển mạch nhấc đặt được điều khiển bằng nút gác tổ hợp:

Ở trạng thái nghỉ, tổ hợp đặt trên máy điện thoại, mạch thu chuông được đấu

lên đường dây thuê bao để thường trực chờ đón dòng chuông từ tổng đài gọi tới, còn

các mạch khác (ấn phím, chọn số, đàm thoại ) bị ngắt ra khỏi đường dây

====.———

Trang 22

Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên, mạch thu chuông bị ngắt, các mạch khác đấu vào đường dây thuê bao (chọn số và đàm thoại ) Chuyển mạch nhấc

đặt có thể bằng cơ khí, từ, quang tầy theo loại máy

2.5 Mạch thu phát tín hiệu:

Gọi bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím để phát tín hiệu chọn số của thuê

bao bị gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay Tone (tín hiệu song âm đa tan DTMF)

2.6 Mach diét tiéng keng, click:

Khi gọi số, đo ảnh hưởng của tín hiệu xung chọn số vào mạch thu chuông làm cho chuông kêu leng keng Vì vậy cần phải diệt tiếng động này bằng cách ngắt mạch thu chuông khi phát tín hiệu chọn số Khi phát tín hiệu chọn số còn xuất hiện các

xung số cảm ứng vào ống nghe làm nó kêu lọc cọc, đó là tiếng clíc do vậy khi chọn

số cần ngắt mạch đàm thoại

2.7 Mạch điều chỉnh âm lượng:

Do độ dài của đường dây thuê bao biến đổi nên suy hao của nó cũng biến đổi, nếu đường dây thuê bao càng dài thì suy hao tín hiệu thoại càng lớn dẫn đến độ nghe

rõ bị giảm Hoặc đường dây quá ngắn, tín hiệu thoại quá mạnh có thể gây tự kích Vì vậy, để khắc phục hiện tượng đó, trong các máy điện thoại người ta thiết kế các bộ khuếch đại nói, nghe có bộ phận AGC (tự động điều khuếch) để điểu chỉnh hệ số khuếch đại phù hợp Nếu máy ở xa tổng đài, điện trở vòng đường dây lớn thì hệ số khuếch đại nghe, nói phải lớn, còn máy ở gần tổng đài thì hệ số khuếch đại nghe, nói phải giảm bớt

2.8 Mạch đàm thoại:

Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuếch đại nói, nghe, dùng cho việc đàm thoại

giữa hai thuê bao

2.9 Cầu sai động:

Phân mạch nói nghe, kết hợp với mạch cân bằng trở kháng đường dây để khử

trắc âm

3 Kỹ thuật gửi số bằng Xung Lưỡng Âm Da Tan (DTMF):

3.1 Hệ thống DTMEF (Dual Tone Multi Frequency):

Hệ thống DTME đang phát triển và đã trở thành phổ biến trong hệ thống điện

thọai hiện đại hiện nay Hệ thống này còn gọi là hệ thống Touch-Tone, hệ thống được hình thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới được phát triển rộng rãi Hệ thống DTME giờ đây trở thành chuẩn thay thế cho hệ thống xung kiểu cũ

DTMF là tổng hợp của hai âm thanh Nhưng điểm đặt biệt của hai âm này là

không cùng âm nghĩa là: tần số của hai âm thanh này không có cùng ước số chung

===—

Trang 23

với âm thanh kia Ví dụ như 750 và 500 thì có cùng ước số chung là 250 (750=250 x

3, 500= 250 x 2) vì vậy 750 và 500 là hai thanhcùng âm không thể kết hợp thành tín

hiệu DTME

Lợi điểm của việc sử dụng tín hiệu DTME trong điện thoại là chống được

nhiễu tín hiệu do đó tổng đài có thể biết chính xác được phím nào đã được nhấn

Ngoài ra nó còn giúp cho người ta sử dụng điện thoại thuận tiện hơn Ngày nay hầu

hết các hệ thống điện thoại đều sử dụng tín hiệu DTME Bàn phím chuẩn của loại

điện thoại này có dạng ma trận chữ nhật gồm có 3 cột và 4 hàng tạo nên tổng cộng là

12 phím nhấn: 10 phím cho chữ số (0-9), hai phím đặc biệt là “* ' và “# ' Mỗi một hàng trên bàn phím được gán cho một tần số tone thấp, mỗi cột được gán cho tần số

tone cao (hình 2) Mỗi một phím sẽ có một tín hiệu DTMF riêng mà được tổng hợp

bởi hai tần số tương ứng với hàng và cột mà phím đó đang đứng Những tân số này đã được chọn lựa rất cẩn thận

1202Hz 1 p36Hz 1477H2

3.2 Tiếp nhận âm hiệu DTME:

Tần số DTME được chọn kỹ để ở tổng đài có lẫn với những âm hiệu khác co

thể xuất hiện trên đường dây Bộ thu có những mạch lọc rất tốt chỉ để tiếp nhận các

tần số DTME và có những mạch đo thời gian để đảm bảo âm hiệu xuất hiện trong

thời gian ít nhất là 50ms trườc khi nhận lại âm hiệu DTME

Sau khi được nối thông đến người gọi, bộ thu đã được tách ra khỏi đường dây

và thuê bao có thể dùng bằng nút ấn để chỉnh tín hiệu DTME đến người bị gọi như là mạch truyền đưa số liệu tốc độ thấp

3.3 So sánh thời gian gửi số:

Gửi số bằng lưỡng âm đa tần DTME nhanh hơn cách quay số rất nhiều về mặt

nguyên tắt cũng như trên thực tế Với DTMF thời gian nhận được một chữ là 50ms và

=RỄ

Trang 24

thời gian nghỉ giữa hai số là 50ms, tổng cộng là 100ms cho mỗi số Giả sử gửi đi 10 SỐ:

Với DTMF mất: 100 ms x 10 = 1s

Với đĩa quay số : 5x10x100ms + 9x700ms = 11,3 s

Ngoài ưu điểm sử dụng dễ đàng, nhẹ, DTME giảm thời gian chiếm dụng bộ thu số rất nhiều, giảm bởi số lượng bộ thu số dẫn tới giản giá thành tổng đài

3.4 Vêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTME:

Để kết nối tốt đối với đường dây là:

- Điện áp nguồn nuôi một chiều (DC) và mạch vòng phải được giữ ở mức én

định dù máy ở xa hay ở gần tổng đài

- Âm hiệu phải có mức điện Ổn định

- Bộ phát âm hiệu DTME phải hòa hợp tổng trở tốt đối với đường đây

Vấn đề nguồn nuôi đặt ra cho hai trường hợp đặc biệt: đường dây xa và đường dây gân Đường dây xa làm giảm dòng và điện áp đến máy để nuôi bộ tạo dao động,

do đó máy này cân hoạt động ở điện áp thấp đến 3V Đối với đường dây gần, máy phải có khả năng nuốt bớt điện áp và dòng nếu tổng đài không có khả năng trang bị

khả năng này(khả năng phát hiện thuê bao ở gần và cung cấp dòng điện, điện áp vừa

đủ cho thuê bao hoạt động)

V KỸ THUẬT GHI CƯỚC TRONG TỔNG ĐÀI TỰ ĐỘNG:

1 Tính cước dựa vào tín hiệu đảo cực:

Khi nhận ra thuê bao nhấc máy trả lời, tổng đài sẽ đảo chiều cực tính DC trên đôi dây điện thoại của thuê bao gọi Trong hệ thống tổng đài tự động, tín hiệu đảo

cực khởi động đồng hồ tính cước của thuê bao gọi Khi đàm thoại kết thúc, nghĩa là

một trong hai thuê bao bị gọi hoặc thuê bao gọi gác máy, cực tính trên đôi dây đảo

chiều lần nữa kết thúc hoạt động của thuê bao gọi Cước đàm thoại được tính dựa vào thời lượng đàm thoại mà đồng hé đã đếm

2 Tính cước bằng phương pháp đếm xung:

Sau khi tổng đài thực hiện kết nối giữa hai thuê bao, tổng đài sẽ cấp các xung

gián đoạn có tần số quy định trước Trong khoảng thỡi gian được quy định là đơn vị

cơ bản để tính cước, thì số xung hiện điện trong một đơn vị thời gian cơ bản sẽ tỉ lệ VỚI giá CưỚc

Như vậy tùy theo khoảng cách giữa hai thuê bao mà số xung trong một đơn vị thời gian sẽ khác nhau Khi ta gọi đến một nơi có khoản cách càng xa thì số xung

nhận được trong một đơn vị thời gian càng nhiều Bộ phận tính cước chỉ việc đếm số xung này để quy đổi ra giá cước cuộc gọi

3 Tính cước bằng cách phát hiện hồi âm chuông (Back Ring Tone):

Trong hai cách tính cước trên thuê bao phải được tổng đài cung cấp dịch vụ Ở những thuê bao không đăng ký các dịch vụ trên, người ta phát hiện thông thoại bằng

a

SVTH: Pham Thị Ngọc Phương 25

Trang 25

a a

cách phát kiểm tra tín hiệu hổi âm chuông Như ta đã biết sau khi quay số, tổng dai

đã kết nối được hai thuê bao, âm hiệu hổi âm chuông sẽ được gởi về thuê gọi Khi

thuê bao gọi nhấc máy, âm hiệu hồi âm chuông sẽ mất có nghĩa là đã thông thoại,

làm khởi động bộ đếm thời gian của thiết bị tính cước

4 Một số quy định mới về cước điện thoại:

4.1 Cước đàm thoại quốc tế:

- Đàm thoại tự động:

Khi quay số trực tiếp đi quốc tế ta thực hiện như sau:

00_ Mã quốc gia _ Mã vùng _ Số thuê bao

Cước được tính theo phút đầu vá block 6 giây cho thời gian đàm thoại tiếp theo Cuộc

đàm thoại chưa đến một phút được tính tròn 01 phút Thời gian đàm thoại tiếp theo

chưa đến 6 giây được tính tròn 6 giây

- Đàm thoại nhân công:

Cước được tính theo 03 phút đầu và 01 phút tiếp theo cho thời gian đàm thoại tiếp

theo Cuộc đàm thoại chưa tròn 03 phút được tính tròn 03 phút đầu Thời gian đàm,

thoại tiếp theo chưa đến phút tính tròn 01 phút

4.2 Cước đàm thoại trong nước:

- Gọi nội hạt:

Quay số gọi trong nội hạt ta chỉ cần quay số của thuê bao

Cước gọi nôi hạt tại các điểm công cộng:

+ 03 phút đầu 1200 đồng Thời gian đàm thoại chưa đến 03 phút tính

Cước điện thoại đường dài liên tỉnh tại các điểm công cộng được tính như tại nhà thuê bao và thu thêm 454 đồng/cuộc (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng)

5 Mức cước điện thoại(đông/phút):

Trang 26

5.1 Cước đường dài liên tỉnh và cước điện thoại gọi 171:

- Tại nhà thuê bao:

Điện thoại đường dài liên tỉnh Điện thoại gọi 171

Giờ bình thường |Giờ giảm giá | Giờ bình thường | Giờ giảm

giá Ving 1 909 636 727 509 Vùng 2 1.636 1.145 1.227 859 Vùng 3 2.272 1.591 1.636 1.145

o Giờ bình thường: sau 7 giờ đến trước 23 giờ từ thứ 2 đến thứ 7

o Giờ giảm giá: 23 giờ hôm trước đến 7 giờ sáng hôm sau, từ thứ 2 đến thứ 7,

Ngoài mức cước nêu trên thu thêm cước phục vụ 454 đồng/phút

5.2 Cước điện thoại từ TPHCM đi các tỉnh:

- Điện thoại liên tỉnh:

- Điện thoại nội tỉnh: 710 đồng/phút

- Điện thoại nội hạt: 1.200 đồng/phút

6 Phân vùng các tỉnh, thành phố:

- Vùng 1:

An Giang, Bình Dương, Bình Phước, Bình Thuận, Vũng Tàu, Bạc Liêu, Bến

Tre, Cà Mau, Cần Thơ, Đắc Lắc, Đồng Nai, Đồng Tháp, Kiên Giang, Lâm Đồng,

Long An, Ninh Thuận, Sóc Trăng, Tây Ninh, Tiền Giang, Vinh Long, Trà Vinh

- Vùng 2:

Bình Định, Gia Lai, Khánh Hoà, Kom Tum, Phú Yên, Quảng Nam, Quảng

Ngãi, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng

—.—

Trang 27

Bắc Cạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Cao Bằng, Hà Giang, Hà Nam, Hà Nội, Hà

Tây, Hà Tĩnh, Hải Dương, Hải Phòng, Hưng Yên, Hoà Bình, Lao Cai, Lang Sơn, Lai

Châu, Nam Định, Nghệ An, Ninh Bình, Phú Thọ, Quảng Bình, Quảng Ninh, Sơn La,

Thái Bình, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Yên Bái, Vĩnh Phúc, Tuyên Quang

BẢNG MÃ VÙNG ĐIỆN THOẠI TRONG NƯỚC

STT | Tỉnh thành phố Mã vùng | |STT |Tỉnh thành phố Mã

vùng

1 An Giang 76 32 Kon Tum 60

5 Bac Liéu 781 36 = | Lam Dong 63

7 Bén Tre 75 38 Nam Dinh 350

15 TP.Da Nang 511 46 Quảng Ngãi 55

17 |Déng Nai 61 48 | Quang Tri 53

19 Gia Lai 59 50 Son La 22

20 Ha Giang 19 51 Tay Ninh 66

22 Hà Nội 4 53 Thai Nguyén 280

Trang 28

« ‹ ‹‹ ằằẶằŠẶ _———aanran

Chương 2

KỸ THUẬT GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH

e_ Giao tiếp bằng Slot-Card

e_ Giao tiếp bằng cổng song song (LPT)

e_ Giao tiếp nối tiếp qua cổng COM RS232

I GIAO TIẾP BẰNG SLOT CARD:

Bên trong máy tính, ngoài những khe cắm cho card In/Out, card màn hình, vẫn

còn những khe cắm để trống Để giao tiếp với máy tính, ta có thể thiết kế card mở

rộng để cắm vào khe mở rộng này

Trên rãnh cắm mở rộng có khoảng 20 đường địa chỉ, 8 đường dữ liệu và một

số đường điều khiển như: RESET, IOP, IOW, AEN, CLK Do đó giao tiếp máy tính qua slot card c6 thể tăng số bit dễ dàng, tốc độ truyền nhanh Tuy nhiên, do khe cắm

nằm bên trong máy tính nên khi thao tác gặp nhiều bất tiện cho người dùng

II GIAO TIẾP BẰNG CỔNG SONG SONG:

Cổng song song hay còn gọi là cổng máy ¡in (LPTI hoặc LPT2) của máy tính,

thường sử dụng loại 25 chân với tổng cộng 17 đường dẫn số, các đường này có thể được tận dụng để trao đổi đữ liệu với tốc độ nhanh khi giao tiếp với mạch điện ghép

nối thường có địa chỉ 0x0378

Cổng máy in thường có địa chỉ 0x0378 và việc điều khiển thanh ghi song song

thông qua 3 thanh ghi 1a: Data port, Status port va Control port

Địa chỉ của thanh ghi port chính là địa chỉ của cổng song song, địa chi Status port = dia chi Data port +1, dia chi Control port = dia chi Data port +2

Thanh ghi Data port 14 thanh ghi I/O, tat ca dif liu vao/ ra trên thanh ghi này

là dữ liệu thật, nghĩa là khi ta ghi một mức logic 1 ra thiết bị ngoài thì thiết bị này

nhận đúng được mức logic 1, tương tự khi nhận vào

Thanh ghi Control port là thanh ghi xuất, chỉ có các ngõ ra /Select_In,

/Autofeed, /Stobe có mứa logic đảo, nghĩa là để ghi ra các chân này một mưc logic 0 thì ta cần đưa vào thanh ghi này đữ liệu có mức logic l vào các bit tương ứng với các

Trang 29

D7 tE> Data D7 *#— Busy D7 † Reserved D6 x> 7 D6 f— /ACK D6 7 Reserved

Các thanh ghi cổng song song

BANG CHUC NANG CAC CHAN 6 CONG MAY IN

Chan Kýhiệu |Outin |Chức năng

1 Strobe Out Byte dugc in

2 9 D0 D7 |Out Các đường dữ liệu DO D7

10 ACK In Phần thu báo cho phần phát biết đã

thu xong một kí tự

11 Busy In Phần tín hiệu do phần thu báo cho

phần phát biết là phần thu đang bận

13 SLCT In Báo chọn máy 1n

14 AF Out Máy tính báo ra máy in tự nạp giấy

15 ERROR |In Báo các lỗi của máy in

16 INIT Out Reset may in

17 SLCTIN {Out Chọn máy in

18.25 |GND Nối đất

_Ừằ_ằÏằờờớờn

Trang 30

. ‹ ằ_———————m

IIIL.GIAO TIẾP NỐI TIẾP QUA CONG COM - RS232:

Giao tiếp nối tiếp theo chuẩn RS232 là phương thức sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất, cổng thứ nhất có tên gọi là COMI thường được dùng cho chuột, còn cổng

thứ hai (COM2) dùng cho các mục đích ghép nối khác

Việc sử dụng giao tiếp nối tiếp mang lại nhiều ưu điểm, ngay ca với những

mạch ghép nối đơn giản Lý do là:

- Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao hơn so với cổng máy in

- Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện

- Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp nguồn nuôi qua cổng nối

tiếp

Việc trao đổi dữ liệu qua cổng nối tiếp trong các trường hợp thông thường

đều qua đường dẫn truyền nối tiếp TxD và đường dẫn nhận nối tiếp RxD Các đường dẫn còn lại có tên gọi là đường dẫn bắt tay có chức năng phụ trợ khi thiết lập và điều khiển cuộc truyền đữ liệu

Đặt trưng điện theo tiêu chuẩn RS232 với mức điện áp -12V ứng với trạng thái HIGH còn +12V ứng với mức trạng thái LOW Tất cả các lối ra đều có đặc tính

chống chập mạch và có thể cung cấp đòng điện từ 10mA đến 20mA Thông thường thì giao diện nối tiếp được điều khiển bằng mức tín hiệu hai cực với độ lớn là +12V

và -I2V nhưng cổng nối tiếp cũng được phép làm việc với mức tín hiệu TTL

(0V-+5V) do các mạch lối vào trong máy tính thường nhận dạng một mức tín hiệu

điện áp dưới IV như là mức LOW

Hình sau là sự bố trí chân ở cổng nối tiếp của máy tính PC

1

00000 ) _ OOOO |

Trang 31

3 20 TxD_Transmit Data | Phát dữ liệu

4 7 DTR_Data Terminal | Dữ liệu đầu cuối sẵn sàng: tính

Ready hoạt động giống với RTS nhưng

được kính hoạt bởi bộ nhận khi

truyền dữ liệu

5 6 SG_Signal Ground | Đất của tín hiệu

6 4 DSR_Data Set Dữ liệu sẵn sàng; tính hoạt động

Ready giống với CTS nhưng được kính

hoạt bởi bộ truyền khi nó nhận

dữ liệu

7 5 RTS_Request To Yêu cầu gửi bộ truyén đặt

khi sẵn sàng truyền dữ liệu

8 22 CTS_Clear To Send |Xoá để gửi; bộ nhận đặt đường

này lên mức hoạt động để thông

báo cho bộ truyền là nó sẵn sàng

nhận dữ liệu

9 1 RI_Ring Indicate Báo chuông, cho biết là bộ nhận

đang nhận tín hiệu rung chuông

Việc truyển dữ liệu nối tiếp tuân theo chuẩn RS232 là phương pháp truuyền

dữ liệu không đồng bộ vì vậy bộ nhận và bộ truyền phải được thiết lập với các thông

số truyền như nhau Bằng tốc độ baud ta thiết lập tốc độ truyền đữ liệu các giá trị

thông thường là 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 và 19200 baud Ký hiệu baud là số

lượng bit truyền trong 1s Các thông số truyền có thể được thiết lập trên máy tính PC

bằng các câu lệnh trên DOS Ngày nay Windows cũng có các chương trình riêng để

sử dụng, khi đó các thông số truyền dữ liệu như: tốc độ baud, số bit dữ liệu, số bít

dừng, bit chấn lẻ (parity) có thể được thiết lập một cách rất đơn giản

Ỏ ẳẮ c.‹x⁄‹«‹đ‹*':¬‹‹ốŠồ ——Ẽ. Ƒ-Ƒ.iẳïẳẳằaýớyẳằằẵnn SVTH: Phạm Thị Ngọc Phương 32

Trang 32

Chương 3

GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

e_ Giới thiệu cấu trúc phần cứng họ MSC-51(8951)

e _ Hoạt động của vi điều khiển 8951

e_ Cấu trúc bên trong của vi điều khiển

e Hoạt động Timer của 8951

e Hoạt động của Port nối tiếp

e Tổ chức ngắt trong 8951

e_ Tóm tắt tập lệnh của 8951

I GIGI THIEU CAU TRUC PHAN CUNG HO MSC-51 (8951):

Sơ đồ khối của 8951:

NA

——|NTOQ_ —

SERIAL PORT TIMER

0 TIMER 1 TIME 2

INTERRUPT OTHER 128 byte ROM TIMERO |*

Trang 33

sản xuất Chúng có các đặc điểm chung như sau:

Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau:

e 8 KB EPROM bén trong

e128 Byte RAM ndi

® 4 Port xuất /nhập ƯO 8 bit

e Giao tiếp nối tiếp

® 64 KB vùng nhớ mã ngoài

e 64 KB ving nhớ đữ liệu ngoại

e Xử lí Boolean (hoạt động trên bit don)

e 210 vị trí nhớ có thể định vị bit

® 4 us cho hoạt động nhân hoặc chia

Il HOAT DONG CUA 8951:

1 Sơ đồ chân 8951:

To P3.4 P2.5 [35 AT2 INT1 tT P24 [Ƒ2TAT1 INT0 ——?#J P33 P2.3 | 2z3~+0 TXD —2{ P32 P22 Laoag

Trang 34

2 Chức năng các chân của 8951:

IC 8951 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập Trong đó có

24 chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt

động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các

bus đữ liệu và bus địa chỉ

2.1 Hoạt động của Port :

- Port 0: Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 - 39 của 8951 Trong các

thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO Đối

với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ

liệu

- Port 1: Port 1 là port I/O trên các chân 1-8 Các chân được ký hiệu PI1.0,

PI.1, P1.2, có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần Port 1 không có

chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài

- Port 2: Port 2 là 1 port có tác dụng kép trên các chan 21 - 28 được dùng như

các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ nhớ

mở rộng

- Port 3: Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 10-17 Các chân của port

này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc

Bit Tên Chức năng chuyển đổi

2.2 Các ngõ tín hiệu điều khiển:

- Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable): PSEN 1a tin hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nói đến

chân OE\ (output enable) của EPROM cho phép đọc các byte mã lệnh

PSEN ở mức thấp trong thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh Các mã lệnh

của chương trình được đọc từ Eprom qua bus đữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh

bên trong 8951 để giải mã lệnh Khi 89c51 thi hành chương trình trong ROM nội

PSEN sẽ ở mức logic 1

- Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable): Khi 8951 truy xuất

bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ và bus dữ liệu do đó phải tách

h-7-ằ-ồồ-ồÖồ°ồ°ồŠˆ°Š°Š°Š°Š°ŠŠ°Š°Š°ŠŠ°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š°Š5Š5ŠồŠˆ5#ằ%⁄đnsnẵšỲsS>ễ>ằ»ằaẳaẵtẵẳ=tễằœớnằẵẳ

Trang 35

các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều

khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt

Tín hiệu ra ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò

là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động

Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có

thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống Chân ALE được

dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom trong 8951

- Ngõ tín hiệu EA\(External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0 Nếu ở mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM

nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte Nếu ở mức 0, 8951 sẽ thi hành chương trình từ

bộ nhớ mở rộng Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 2IV khi lập trình cho

Eprom trong 8951

- Ngõ tín hiệu RST (Reset): Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của

8951 Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên

trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự

động Reset

- Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: Bộ dao động được tích hợp bên trong

§951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như

hình vẽ trong sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 là 12Mhz

- Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V

II CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN:

1 Tổ chức bộ nhớ:

Bảng tóm tắt các vùng nhớ 89C51, bản đồ bộ nhớ Data trên Chip như sau:

Địa chỉ byte Dia chi bit Dia chi byte Dia chi bit

Trang 36

EE

23 IF IE ID IC IB HA 19 |8 §D không được dia chỉ hoá bit THI

22 17 16 J5 14 13 J2 I1 |0 §C không được địa chỉ hoá bit THO

21 DF DE ÙD pc bs DA D9 ps 8B không được địa chỉ hoá bit TLI

20 D7 D6 D5 4 D3 D2 DI pod 8A không được địa chỉ hoá bit L0

17 Bank 2 87 không được địa chỉ hoá bịt PCON

10

OF Bank 1 83 không được địa chỉ hoá bit DPH

08 82 không được địa chỉ hoá bit DPL

07 Bank thanh ghi 0 81 không được địa chỉ hoá bít SP

00 [mặc dinh cho RO -R7) 8O B7 b6 B5 b4 B32 B1 BO pO

RAM CÁC THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT

Bộ nhớ trong 8951 bao gồm ROM và RAM RAM trong 8951 bao gồm nhiều

thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh

ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệt

8951 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng bộ nhớ riêng biệt cho chương trình và dữ liệu Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong 8951 nhưng

8951 vẫn có thể kết nối với 64K byte bộ nhớ chương trình và 64K byte dữ liệu

e Hai đặc tính cần chú ý lä :

- Các thanh ghi và các port xuất nhập đã được định vị (xác định) trong bộ nhớ

và có thể truy xuất trực tiếp giống như các địa chỉ bộ nhớ khác

- Ngăn xếp bên trong Ram nội nhỏ hơn so với Ram ngoại như trong các bộ Microcontroller khác

2 Hoạt động của bộ nhớ:

RAM bên trong 8951 được phân chia như sau:

- Các bank thanh ghi có địa chỉ từ 00H đến 1FH

- RAM địa chỉ hóa từng bit có địa chỉ từ 20H đến 2FH

- RAM đa dụng từ 30H đến 7FH

- Các thanh ghi chức năng đặc biệt từ 80H đến FFH

a

Trang 37

Mặc dù trên hình vẽ cho thấy 80 byte đa dụng chiếm các địa chỉ từ 30H đến

7FH, 32 byte dưới từ 00H đến 1FH cũng có thể dùng với mục đích tương tự (mặc dù

các địa chỉ này đã có mục đích khác)

Mọi địa chỉ trong vùng RAM đa dụng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp

- RAM có thể truy xuất từng bit:

8951 chứa 210 bit được địa chỉ hóa, trong đó có 128 bit có chứa các byte có chứa các địa chỉ từ 20H đến 2FH và các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi có

chức năng đặc biệt

Ý tưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là các đặc tính mạnh của

microcontroller xử lý chung Các bit có thể được đặt, xóa, AND, OR, , với 1 lệnh

đơn Đa số các microcontroller xử lý đòi hỏi một chuối lệnh đọc - sửa - ghi để đạt

được mục đích tương tự Ngoài ra các port cũng có thể truy xuất được từng bit

128 bit truy xuất từng bit này cũng có thể truy xuất như các byte hoặc như các

bit phụ thuộc vào lệnh được dùng

- Các bank thanh ghi:

32 by(e thấp của bộ nhớ nội được dành cho các bank thanh ghi Bộ lệnh 8951

hổ trợ 8 thanh ghi có tên là RO đến R7 và theo mặc định sau khi reset hệ thống, các

thanh ghi này có các địa chỉ từ 00H đến 07H

Các lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 sẽ ngắn hơn và nhanh hơn so với các

lệnh có chức năng tương ứng dùng kiểu địa chỉ trực tiếp Các dữ liệu được dùng

thường xuyên nên dùng một trong các thanh ghi nay

Do có 4 bank thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một bank thanh ghi được

truy xuất bởi các thanh ghi R0 đến R7 để chuyển đổi việc truy xuất các bank thanh

ghi ta phải thay đổi các bit chọn bank trong thanh ghi trạng thái

3 Các thanh ghỉ có chức năng đặc biệt:

Các thanh ghi nội của 8951 được truy xuất ngầm định bởi bộ lệnh

Các thanh ghi trong 8951 được định dạng như một phần của RAM trên chip vì

vậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộ đếm chương trình và

thanh ghi lệnh vì các thanh ghi này hiếm khi bị tác động trực tiếp) Cũng như R0 đến

R7, 8951 có 21 thanh ghi có chức năng đặc biệt (SFR: Special Function Register) ở

vùng trên của RAM nội từ địa chỉ S0H đến FFH

* Chú ý:

Tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH không được định nghĩa, chỉ có 21 thanh ghi

có chức năng đặc biệt được định nghĩa sẵn các địa chỉ

Ngoại trừ thanh ghi A có thể được truy xuất ngầm như đã nói, đa số các thanh

ghi có chức năng đặc biệt SER có thể địa chỉ hóa từng bit hoặc byte

ỀÖồ- Ầồ :iẳ Ắ Àù a.:: nẵẳễnễễnễnơơơợơờơờẳằẵni

Trang 38

ằ——ăĂẶĂẴ nnnnnniẵẳằẳằă

3.1 Thanh ghi trạng thái chương trình (PSW):

Từ trạng thái chương trình PSW (Program Status Word) ở địa chỉ D0H được tóm tắt như sau:

PSW.2 OV D2H Overlow Flag PSW.1 - D1H Reserved PSW.0 P DOH Even Parity Flag

* Chife nang tifng bit trang thai chudng trình:

- C6 Carry (CY_Carry Flag): Cd nhé cé tác dung kép Thông thường nó được dùng cho các lệnh toán học: C=1 nếu phép toán cộng có sự tràn hoặc phép trừ có

mượn và ngược lại C= 0 nếu phép toán cộng không tràn và phép trừ không có mượn

- Cờ Carry phu (AC_Auxiliary Carry Flag): Khi cộng những gid tri BCD

(Binary Code Decimal), cd nhé phu AC được set nếu kết quả 4 bit thấp nằm trong

phạm vi điều khiển 0AH+0FH Ngược lại AC= 0

- Cờ 0 (Flag 0): Cờ 0 (F0) là 1 bít cờ đa dụng dùng cho các ứng dụng của người dùng

- Những bít chọn bank thanh ghi truy xuất: RS1 và RS0 quyết định dãy thanh

ghi tích cực Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bởi phần mềm

khi cần thiết Tùy theo RS1, RSO = 00, 01, 10, 11 sẽ được chọn Bank tích cực tương

ứng là Bank 0, Bank1l, Bank2, Bank3

- Cờ tran OV (Over Flag): Co tran được set sau một hoạt động cộng hoặc trừ

nếu có sự tràn toán học Khi các số có dấu được cộng hoặc trừ với nhau, phần mềm

có thể kiểm tra bit này để xác định xem kết quả có nằm trong tầm xác định không

ẴỀồẳ.‹ồ.Ắ.Ắ _———a ẵễnnn

Trang 39

Khi các số không có dấu được cộng bit OV được bỏ qua Các kết quả lớn hơn +127

hoặc nhỏ hơn —128 thì bit OV = 1

-Bit Parity (P): Bit tự động được Set hay Clear ở mỗi chu kỳ máy để lập Parity chắn với thanh ghi A Sự đếm các bit I trong thanh ghi A cộng với bit Parity luôn luôn

chấn Ví dụ A chứa 10101101B thì bít P set lên một để tổng số bit 1 trong A và P tạo

thành số chấn Bit Parity thường được dùng trong sự kết hợp với những thủ tục của

Port nối tiếp để tạo ra bit Parity trước khi phát đi hoặc kiểm tra bit Parity sau khi thu

3.2 Thanh phi B:

Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi A cho các phép toán nhân chia Lệnh MUL AB © sẽ nhận những giá trị không dấu 8 bit trong hai thanh

ghi A và B, rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte cao) và B (byte thấp) Lệnh DIV

được dùng như một thanh ghi đệm trung gian đa mục đích Nó là những bịt định vi

thông qua những địa chi ti? FOH+F7H

3.3 Con trổ Ngăn xếp SP (Stack Pointer):

Con trỏ ngăn xếp là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H Nó chứa địa chỉ của byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh ngăn xếp Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các lệnh

cất đữ liệu vào ngăn xếp (PUSH) và lấy dữ liệu ra khỏi Ngăn xếp (POP) Lệnh cất đữ

liệu vào ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi đữ liệu và lệnh lấy ra khỏi ngăn xếp

sẽ làm giảm SP Ngăn xếp của 8031/8051 được giữ trong RAM nội và giới hạn các

địa chỉ có thể truy xuất bằng địa chỉ gián tiếp, chúng là 128 byte đầu của 8951

Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu tại địa chỉ 60H, các lệnh sau đây được

dùng:

MOV SP, #5F

Với lệnh trên thì ngăn xếp của 8951 chỉ có 32 byte vì địa chỉ cao nhất của

RAM trên chip là 7FH Sở dĩ giá trị 5FH được nạp vào SP vì SP tăng lên 60H trước

khi cất byte dữ liệu

Khi Reset 8951, SP sẽ mang giá trị mặc định là 07H và dữ liệu đầu tiên sẽ

được cất vào ô nhớ ngăn xếp có địa chỉ 08H Nếu phần mềm ứng dụng không khởi

động SP một giá trị mới thì bank thanh ghi 1 có thể cả 2 và 3 sẽ không dùng được vì

vùng RAM này đã được dùng làm ngăn xếp Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng

các lệnh PUSH và POP để lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm

bằng lệnh gọi chương trình con (ACALL, LCALL) và các lệnh trở vé (RET, RETI) dé

lưu trữ giá trị của bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy

lại khi kết thúc chương trình con

3.4 Con trỏ dữ liệu DPTR (Data Pointer):

Con trỏ dữ liệu (DPTR) được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài là một thanh ghi

16 bit ở địa chỉ 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH: byte cao) Ba lệnh sau sẽ ghi

55H vào RAM ngoài ở địa chỉ 1000H:

Trang 40

MOV A, #55H MOV DPTR, #1000H MOV @DPTR,A

Lệnh đầu tiên dùng để nạp 55H vào thanh ghi A Lệnh thứ hai dùng dé nap

địa chỉ của ô nhớ cần lưu giá trị 55H vào con trỏ dữ liệu DPTR Lệnh thứ ba sẽ di | chuyển nội dung thanh ghi A (là 55H) vào ô nhớ RAM bên ngoài có địa chỉ chứa

trong DPTR (là 1000H)

3.5.Cac thanh ghi Port (Port Register): |

Các Port của 8951 bao gồm Port0 ở dia chi 80H, Portl & dia chi 90H, Port2 6 địa chỉ A0H, và Port3 ở địa chỉ B0H Tất cả các Port này đều có thể truy xuất từng

bit nên rất thuận tiện trong khả năng giao tiếp

3.6 Các thanh ghi Timer (Timer Register):

IC 8951 có chứa hai bộ định thời/ bộ đếm 16 bit được dùng cho việc định thời được đếm sự kiện Timer0 ở địa chỉ 8AH (TL: byte thấp ) và 8CH (THO: byte cao)

Timerl ở địa chỉ 8BH (TLI: byte thấp) và 8§DH (THI: byte cao) Việc khởi động

timer được SET bởi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển

Timer (TCON) ở địa chỉ 88H Chỉ có TCON được địa chỉ hóa từng bit

3.7 Các thanh ghi Port nối tiếp (Serial Port Register):

IC 8951 chứa một Port nối tiếp cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị nối tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác Một thanh ghi

đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả hai dữ liệu truyển và dữ liệu

nhập Khi truyền dữ liệu ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF Các mode

vận khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển Port nối tiếp (SCON) được địa |

chỉ hóa từng bit ở địa chỉ 98H

3.8 Các thanh ghi ngắt (Interrupt Register): |

IC 8951 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên Các ngắt bị cấm sau khi bị reset hệ thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa

chỉ A8H Cả hai được địa chỉ hóa từng bịt

3.9 Thanh ghi diéu khién nguén PCON (Power Control Register):

Thanh ghi PCON không có bit định vị Nó ở địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều

khiển Thanh ghi PCON được tóm tắt như sau:

- Bit 7 (SMOD): Bit có tốc độ Baud ở mode 1, 2, 3 ở Port nối tiếp khi set

- Bit6, 5, 4: Không có địa chỉ

- Bit 3 (GF1): Bit cd da năng 1

- Bit 2 (GFO): Bit c6 đa năng 2

- Bit 1 (PD): Set để khởi động mode Power Down và thoát để reset

- Bit0 (DL): Set để khởi động mode Idle và thoát khi ngắt mạch hoặc reset

Tiêu đề	Thiết Kế Và Thi Công Máy Tính Cước Điện Thoại
Trường học	University of Technology
Chuyên ngành	Electrical Engineering
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hanoi

Định dạng
Số trang	100
Dung lượng	3,73 MB