3. Обзор цифровых коммутаторов.

Вышеперечисленные методы коммутации относятся к методам, которые реализуются аппаратным способом, хотя сам алгоритм этих методов можно реализовать и программным путем. В настоящее время большинство зарубежных фирм предлагают широкий спектр коммутационного оборудования. Как правило, это готовые микросхемы с большим числом входных и выходных соединительных линий. Данные микросхемы способны как коммутировать канальные интервалы потоков, например Е1, так и организовывать конференц - связь между абонентами сети. Управление коммутацией осуществляется с помощью сигналов с микропроцессора, ПЛИС или другого устройства управления, подключенных к соответствующим выводам микросхемы коммутации. Рассмотрим две микросхемы цифровой коммутации известных во всем мире компаний MITELSemiconductorиSIEMENS.

1. MT8980D– цифровой коммутатор корпорацииMITELSemiconductor.

Функциональные возможности:

• Совместимость с магистралью ST – BUS фирмы MITEL;

• Восемь входных и выходных потоков;

• Неблокируемое поле коммутации емкостью 256 портов;

• Единый источник питания +5В;

• Малое потребление мощности;

• Сопряжение, управляемое процессором;

• Последовательные выходы с тремя состояниями;

Настоящая СБИС предназначена для коммутации речи в форме сигнала ИКМ или данных с микропроцессорным управлением при использовании в современных цифровых АТС общего пользования и УАТС. Она позволяет устанавливать до 256 одновременных соединений между каналами со скоростью передачи 64 Кбит/с. Каждый из 8 последовательных входов и выходов содержит по 32 канала на скорость 64 Кбит/с., объединенных в общий поток со скоростью 2048 Кбит/с. Кроме того, ИС обеспечивает доступ микропроцессора к индивидуальным каналам по чтению и записи.

Рис.1.3. Функциональная схема цифрового коммутатора.

Таблица 1.1.

Назначение выводов

Наименование	Характеристика
/DTA	Подтверждение окончания обработки данных. Предназначен для выдачи подтверждения окончания обработки данных микропроцессорного сопряжения.
Sti[0..7]	Входы магистрали ST-BUS. Представляют собой входы для цифровых потоков 2048 Кбит/с стандартаST-BUS
Vdd	Вход питания. Положительный полюс.
/F0i	Кадровая синхронизация типа 0 (вход). Представляет собой вход для импульсов кадровой синхронизации для цифровых потоков стандарта ST–BUSскорости 2048 Кбит/с. Низкий уровень на этом входе вызывает сброс внутреннего счетчика при первом же поступлении отрицательного фронта на вход С4i.
C4i	Тактовые импульсы 4,096 Мгц (вход)
A[0..5]		Адресные входы. Представляют собой входы для адресных линий микропроцессорного сопряжения.
DS		Строб данных (вход). Представляет собой вход для активного сигнала строба данных высокого уровня микропроцессорного сопряжения .
R//W		Чтение или запись (вход). Представляет собой вход микропроцессорного сопряжения для сигнала чтения/ записи: высокий уровень - чтение, низкий уровень - запись.
/CS		Выбор кристалла. Представляет собой вход для активного сигнала выбора ИС низкого уровня микропроцессорного сопряжения.
D[0..7]		Данные (линии ввода – вывода с тремя состояниями). Выводы ИС, обеспечивающие передачу данных через микропроцессорное сопряжение в двух направлениях.
Vss		Вход питания. Отрицательный полюс.
Sto[0..7]		Выходы магистрали ST–BUS( стремя состояниями). Выводы ИС для восьми выходных цифровых потоков стандартаST–BUSсо скоростью2048 Кбит/с.
ODE		Разрешение подачи сигнала на выход (вход). При поступлении на этот вход высокого уровня выходные каскады работают нормально. При низком уровне напряжения на этом входе выходные каскады переходят в режим высокого выходного сопротивления
CSTo		Управление выходом ST–BUS(дополнительный выход).

Как видим, здесь используется магистраль ST–BUS(SerialTelecomBus– последовательная магистраль для аппаратуры связи). Эта архитектура магистрали может быть использована как в системах коммутации речи и данных с программным управлением, так и для межпроцессорной связи. Использование этой магистрали для коммутации и для межпроцессорной связи полностью интегрировано, что позволяет строить перспективные системы с достаточно простой архитектурой.

Последовательные цифровые потоки магистрали ST–BUSобеспечивают непрерывную передачу со скоростью 2048Кбит/с и подразделены на кадры длительностью 125 мкс, содержащие по 32 8 – разрядных канала.

ИС типа МТ8980 обеспечивает коммутацию данных между входными и выходными каналами ST–BUS, одновременно позволяя управляющему микроконтроллеру осуществлять чтение данных из входных каналов и запись данных в выходные каналы магистралиST–BUS.Для микропроцессора ИС выгладит как периферийный блок памяти. МП может осуществлять запись данных в ИС типа МТ8980 для установления коммутируемых соединений между входными и выходными каналами магистралиST–BUSили же передавать сообщения в выходные каналы магистралиST–BUS. Путем считывания данных из ИС типаMT8980 МП может принимать сообщения из входных каналов магистралиST–BUSили же проверять, какие коммутируемые сообщения уже установлены.

Благодаря интеграции коммутации и межпроцессорной связи ИС типа МТ8980 позволяет применять распределенное управление и коммутировать речь и данные в системах с архитектурой на основе магистрали ST–BUS.

2. PEB 2245- микросхема цифровой коммутации и организации конференц-связи компании SIEMENS.

Функциональные возможности:

• Временная/пространственная коммутация для двух, четырех или восьми мегабитных потоков ИКМ систем;

• Коммутация до 512 входных ИКМ каналов в 256 выходных ИКМ каналов;

• 16 входных и 8 выходных ИКМ линий;

• Использование 4096 КГц и 8192 КГц генераторов тактовых импульсов;

• Возможность устанавливать выходные сигналы в ‘третье’ состояние;

• Режим пространственной коммутации;

• До 64 каналов в конференции;

• Организация до 21 конференции при трех ее участниках;

• Подавитель шума в входных и выходных каналах;

• Встроенные процедуры A/u компандирования;

• 8-битный MOTOROLA или INTEL тип микропроцессорного обмена;

• +5В питание;

• Низкое потребление энергии;

• TTL –входы/выходы.

0

Рис. 1.4. Функциональная схема ИС PEB 2245

Таблица 1.2.

Назначение выводов

Наименование	Характеристика
Vss	Питание - отрицательный полюс (земля)
Vdd	Питание - положительный полюс (+5В+-5%)
/INT	Сигнал прерывания. Этот сигнал активен когда обнаружено переполнение конференции
SP	Синхронизирующий импульс. Он необходим для синхронизации входных ИКМ потоков.
IN(15:0)	Порт ИКМ входных потоков. Это последовательные данные, принимаемые из линии. Уровни сигналов TTL.
A0, A1	Адресные входы для прямого доступа к внутренним регистрам.
/CS	Выбор кристалла. При низком уровне напряжения на этом выводе внутренние регистры ИС доступны внешнему микропроцессорному устройству.
/RD	Сигнал чтения.
/DS	Строб данных. Данный сигнал необходим для работы с шиной MOTOROLA.
/WR	Сигнал запись.
R//W	Сигнал чтение/запись. Данный сигнал необходим для работы с шиной MOTOROLA.
ALE	Сигнал защелки адреса.
AD[7..0]	Совмещенная шина адреса и данных.
OUT(7:)	Порт ИКМ выходных потоков.
RES	Сигнал сброса.
CLK	Вход тактовой частоты.

Итак, данное устройство сочетает в себе функции организации коммутации каналов входных ИКМ потоков с организацией конференц-связи. ИС содержит в себе встроенный процессор цифровой обработки, который отвечает за компандирование сигналов и непосредственно за операции цифрового сложения и вычитания. Наличие такого процессора объясняется наличием достаточно большого объема поступаемой и обрабатываемой информации, а как известно процессоры цифровой обработки сигналов или DSP обладают высоким быстродействием. Особенно это касается операций сложения, вычитания, умножения и деления.