基础实验一 时间表调度实验
一 综合实验目的与要求
1.实验目的 驱动交换网络实验用来考查学生对时间表调度原理的掌握情况。 2.实验要求 通过编写时间调度表程序在交换仿真实验平台上运行，观察实验结果，进一步了解时间调度表的工作原理。
二 正文
1.实验设备
PC机一台，交换仿真实验平台 2．实验原理
在程控数字交换的体系结构中，周期级程序（例如摘挂机检测程序、脉冲识别程序、位间隔识别程序）是由时间表调度实现的。所谓时间表调度，是指每经过交换系统的最短有效时间（这通常是指各周期性程序周期的最大公约数），都会检查调度表的调度要求，如果某个程序在这时需要执行，则调度程序开始执行它。
在我们设计的时间表调度实验中，这个调度表的调度是静态的。所谓静态，是指我们的调度表是在系统初始化的时候就建立起来的，在系统运行的情况下不再改动。 实验要求的就是这个调度表的初始化。这个调度表如下：
我们这个交换系统提供了三个周期性调度程度（摘挂机检测程序、脉冲识别程序和位间隔识别程序），它们的调用周期分别为200ms、10ms和100ms，所以我们系统的最小调度时间为10ms。如图所示，每隔10ms,我们就会检查这个表的一行，如果该行上某一列为1，我们就执列所对应的任务，如果为0，就什么都不做。每当执行到这个表的最后一行，调度任务会返回第一行循环执行。而你所要做的就是按照你的理解来填写这个调度表。 3.实验内容
（1）点击“现代交换原理仿真实验系统.exe”进入实验系统
（2）点击主界面的“选择实验”菜单下的某个实验，进入该实验部分 （3）在主界面的编辑视图内完成源代码部分的编写工作，代码如下：
extern "C" _declspec(dllexport) void initSchTable(int ScheduleTable[SchTabLen][SchTabWdh])//SchTabLen 定义时间表为20行SchTabWdh定义三个周期调度实验 { int i,j;
//摘挂机检测程序200ms，调度表每个单元周期为10ms，摘机检测程序的调用信息存储在二维数组第0列，所以第0列每20行就赋一个1，其他为0，这个可以用循环来赋值 for(i=0;i<SchTabLen-1;i++)//
{
ScheduleTable[i][0]=0;
}
ScheduleTable[SchTabLen-1][0]=1;
//脉冲识别程序10ms，调度表每个单元周期为20ms，脉冲识别程序的调用信息存储在二维数组第1列，所以第1列每行赋值为1，这个可以用循环来赋值
for(j=0;j<SchTabLen;j++)
{
ScheduleTable[j][1]=1;
}
//位间隔识别程序100ms，调度表每个单元周期为10ms，位间隔识别程序的调用信息存储在二维数组第2列，所以第2列每10行就赋一个1，其他为0，这个可以用循环来赋值
ScheduleTable[0][2]=1;
for(i=1;i<SchTabLen/2;i++)
ScheduleTable[i][2]=0;
if(i=SchTabLen/2)
ScheduleTable[i][2]=1;
for(i=11;i<=SchTabLen;i++)
ScheduleTable[i][2]=0;
return;
}
（4）点击“编译”菜单命令或者“编译”工具按钮编译源代码，如果在结果视图中看到形
成对象文件的提示（即产生***.obj)，表示编译成功，,若有错误，则根据结果视图的错误信息修改源程序，知道修改完全正确
（5）点击“演示”菜单命令或者“演示”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，观看正确的运行结果。
（6）点击“运行”菜单命令或者“运行”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，检验完成的目标模块的逻辑正确性。如果正确的话，点击“编辑源文件”下的“保存”子菜单项保存该源文件。若出现错误，比若不能正常连接话路，则返回继续修改源代码
三 总结或结论
1 实验结果分析
将源代码输入编辑区后，点击编译按钮，视图中看到形成对象文件提示并且没有出现错误信息，点击运行按钮，进入演示运行界面。
用其中一个电话分别拨打另外两个电话，结果都能打通，说明程序正确运行。
2 实验总结
这次实验组要是在仿真平台上编写程序进行仿真，要求程序具有时间表的初始化。通过一个二维数组存储时间调度表，对这个二维数组进行赋值就是初始化调度表。
基础实验二 摘挂机检测实验
一 综合实验目的与要求
1.实验目的 驱动交换网络实验用来考查学生对摘挂机原理的掌握情况。 2.实验要求
通过编写摘挂机检测程序在交换仿真实验平台上运行，观察实验结果，进一步了解摘挂机的工作原理。
二 正文
1.实验设备 PC机一台，交换仿真实验平台 2．实验原理
设用户在挂机状态时扫描输出为“0”，用户在摘机状态时扫描输出为“1”，摘挂机扫描程序的执行周期为200ms，那么摘机识别，就是在200ms的周期性扫描中找到从“0”到“1”的变化点，挂机识别就是在200ms的周期性扫描中找到从“1”到“0”的变化点，该原理的示意图如下所示：
在我们的实验中，我们把前200ms的线路状态保存以备这次可以读取，同时读出这次的线路状态，把前200ms的线路状态取反与这次的线路状态相与，如果为1，就说明检测到摘机消息了。同理，我们把这次的线路状态取反再与前200ms的线路状态相与，如果为1就说明检测到挂机消息了，然后把摘挂机信号作为事件放入摘挂机队列中。
3.实验内容 （1）点击“现代交换原理仿真实验系统.exe”进入实验系统 （2）点击主界面的“选择实验”菜单下的某个实验，进入该实验部分
（3）在主界面的编辑视图内完成源代码部分的编写工作，代码如下：
#include <malloc.h> //包含malloc.h头文件
#include <stdio.h> //包含stdio.h头文件
#include "bconstant.h//包含bconstant.h头文件
extern "C" _declspec(dllexport)
void scanfor200(int linestate200[LINEMAX], int linestate[LINEMAX],UpOnnode * head1,UpOnnode * end1)
{
int i;
UpOnnode *p;//定义摘挂机队列节点指针
for(i=0;i<LINEMAX;i++) //遍例所有状态
{
if(! linestate200[i] && linestate[i] || linestate200[i] && ! linestate[i] )
//判断摘挂机识别信号是否产生，不能同时为1
{
p=(UpOnnode*)malloc(sizeof(UpOnnode)); //申请空间
p->phonestate=(! linestate200[i] &&linestate[i]?ehandup:ehandon);
//取摘挂机状态，将摘挂机事件送入队列，ehandup表示摘机，ehandon表示挂机 p->linenum=i;
p->next=NULL;
if (head1== NULL)
head1 = p; //作为头节点，初始状态
else
end1 -> next = p; //让end1 -> next指向p指向的内容
end1 = p; //让end1也指向p指向的内容
}
linestate200[i] = linestate[i]; //保存当前的线路状态到200MS前的状态
}
return; //执行完后返回
}
extern "C" _declspec(dllexport) void freenode(UpOnnode * node)
{
delete node;
}
（4）点击“编译”菜单命令或者“编译”工具按钮编译源代码，如果在结果视图中看到形
成对象文件的提示（即产生***.obj)，表示编译成功，,若有错误，则根据结果视图的错误信息修改源程序，知道修改完全正确
（5）点击“演示”菜单命令或者“演示”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，观看正确的运行结果。
（6）点击“运行”菜单命令或者“运行”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，检验完成的目标模块的逻辑正确性。如果正确的话，点击“编辑源文件”下的“保存”子菜单项保存该源文件。若出现错误，比若不能正常连接话路，则返回继续修改源代码
三 总结或结论
1 实验结果分析
将源代码输入编辑区后，点击编译按钮，视图中看到形成对象文件提示并且没有出现错误信息，点击运行按钮，进入演示运行界面。
用其中一个电话分别拨打另外两个电话，结果都能打通，说明程序正确运行。 2 实验总结
这次实验组要是在仿真平台上编写程序进行仿真，要求程序具有摘挂机信号识别功能。通过四个一维数组分别存储“这次扫描”，“前一次扫描”，“这次^~前次”，“~这次^前次”，用一个单链表存储摘挂机发生事件。通过一个循环遍历所有状态，若检测到摘挂机事件的发生（“这次^~前次”为1表示摘机，“~这次^前次”为1表示挂机），则创建一个新摘挂机队列节点，赋值给该结点并将该结点链接到摘挂机队列上。
基础实验三脉冲计数实验
一 综合实验目的与要求
1.实验目的 驱动交换网络实验用来考查学生对脉冲计数原理的掌握情况。 2.实验要求
通过编写脉冲计数程序在交换仿真实验平台上运行，观察实验结果，进一步了解脉冲计数的工作原理。
二 正文
1.实验设备 PC机一台，交换仿真实验平台 2．实验原理
拨号盘所发出的拨号脉冲有规定的参数。我国规定的号盘脉冲的参数有： 脉冲速度：即每秒钟送出的脉冲个数，规定的脉冲速度为每秒钟8-16个脉冲；
脉冲断续比：即脉冲宽度（断）和间隔宽度（续）之比，规定的脉冲断续比为1：1-3：1。
1）脉冲识别程序扫描周期的确定：
为确定脉冲识别扫描的周期，需要计算出最短的变化间隔（脉冲或间隔宽度），这样才能保证每个脉冲都能够识别而不至于丢失脉冲。由于号盘每秒发出的最快脉冲个数为16个，脉冲周期T=1000/16=62.5ms,在这种情况下断续时间比为3：1时续的时间最短，为1/4*T，所以最短变化周期为1/4*（1000/16）=15.625ms，脉冲识别扫描程序的周期<15.625ms。
2）拨号脉冲识别原理：
在下图中，采用了10ms的扫描周期，其中的变化识别标志了状态的变化。对于一个脉冲来说，是前沿和后沿各识别一次，我们可以任取一个来识别脉冲，下图中采用了前沿识别。从逻辑上讲，也就是说（这?前）∧前=!这∧前相当于前面所说的挂机识别，同样（这?前）∧!前=这∧!前相当于摘机识别。在这里采用比较麻烦的逻辑运算的原因
是需要“变化识别”这个结果。这在位间隔识别中要用到，下面是脉冲识别原理原理示意图
在我们设计的实验中，用一个数组保留各线路10ms前的状态，用另一个数组保留各线路当前的状态，并且提供了保存“变化识别”的数组（以供后面的位间隔识别使用），另外提供给学生使用的是保存已检测的脉冲值的数组，学生编程检测到一个脉冲以后，就将该线路对应的脉冲值加一。
3.实验内容
（1）点击“现代交换原理仿真实验系统.exe”进入实验系统
（2）点击主界面的“选择实验”菜单下的某个实验，进入该实验部分
（3）在主界面的编辑视图内完成源代码部分的编写工作，代码如下：
#include "bconstant.h"
int nor_op(int a,int b);
int or_op(int a,int b);
extern "C" _declspec(dllexport) void scanpulse(int linestate[LINEMAX],int linestate10[LINEMAX],int change[LINEMAX],int fchange[LINEMAX],int pulsenum[LINEMAX])
{
int temp;
for (int i=0;i<LINEMAX;i++) //遍例线路
{
//读这次和前次扫描结果并生成当前变化识别和首次变化识别
change[i]=nor_op(linestate[i],linestate10[i]);// 当前变化识别
fchange[i]=or_op(fchange[i],change[i]); //首次变化识别
if (change[i]&&linestate[i]) //判断变化识别与前次状态是否为1
pulsenum[i]=pulsenum[i]+1; //脉冲计数器加1
linestate10[i]=linestate[i];//保存当前的扫描结果到10ms前扫描结果
}
return;
}
//int nor_op(int a,int b);int or_op(int a,int b);分别用于异或操作和或操作。
int nor_op(int a,int b)
{
if(a==b)
return 0;
else
return 1;
}
int or_op(int a,int b)
{
if((a==0)&&(b==0))
return 0;
else
return 1;
}
（4）点击“编译”菜单命令或者“编译”工具按钮编译源代码，如果在结果视图中看到形
成对象文件的提示（即产生***.obj)，表示编译成功，,若有错误，则根据结果视图的错误信息修改源程序，知道修改完全正确
（5）点击“演示”菜单命令或者“演示”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，观看正确的运行结果。
（6）点击“运行”菜单命令或者“运行”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，检验完成的目标模块的逻辑正确性。如果正确的话，点击“编辑源文件”下的“保存”子菜单项保存该源文件。若出现错误，比若不能正常连接话路，则返回继续修改源代码
三 总结或结论
1 实验结果分析
将源代码输入编辑区后，点击编译按钮，视图中看到形成对象文件提示并且没有出现错误信息，点击运行按钮，进入演示运行界面。
用其中一个电话分别拨打另外两个电话，结果都能打通，说明程序正确运行。 2 实验总结
这次实验组要是在仿真平台上编写程序进行仿真，要求程序具有脉冲计数功能。通过四个一维数组分别存储“这次扫描”，“前一次扫描”，“变化识别（这次?前次）”，“脉冲识别（（这次?前次）^前次）”，用一个int 型变量存储脉冲数，每识别一个脉冲此变量加一。通过一个循环遍历所有状态，若检测到有脉冲到来（“（这次?前次）^前次”为1），则计数器加一，最后函数的返回值为脉冲的计数。
基础实验四 位间隔识别实验
一 综合实验目的与要求
1.实验目的 驱动交换网络实验用来考查学生对位间隔识别原理的掌握情况。 2.实验要求
通过编写位间隔识别程序在交换仿真实验平台上运行，观察实验结果，进一步了解位间隔的工作原理。
二 正文
1.实验设备 PC机一台，交换仿真实验平台 2．实验原理
位间隔识别的目的是要识别两位号码之间的间隔，从而区分各位号码。首先来确定一下位间隔识别的扫描周期，一方面拨号盘的位间隔 ≥ 250ms，另一方面需要确定一下最长的脉冲或者间隔为多少毫秒。由于最慢的脉冲速度为每秒8个脉冲，这就是说脉冲周期T=1000/8=125ms，当断续比为3：1时，脉冲（断）时间应为125ms*3/4=93.75ms,所以位间隔识别程序要能鉴别93.75ms和250ms间的间隔。一般采用96ms扫描程序来识别，位间隔识别的原理图：
对于位间隔识别的基本原理，在这里要强调两个关键点
（1）识别在前96ms周期内没有发生过变化。这就排除了脉冲变化的因素。因为脉冲最长间隔如前面所计算的那样为93.75ms〈 96ms；
（2）识别出在此以前的最后一次变化是在96ms以前的那个周期内，这一条件可以保证在位间隔开始96ms后的第一个周期就能识别到，而且保证以后各次扫描不识别。 为此引入了“首次变化”这个变量，它标志首次遇到了“变化”。平时它为“0”，当在一个扫描周期内遇到变化后就变为“1”，在这个周期的后续时间里它都保持“1”不变。这个条件可由下面的逻辑关系来实现: 首次变化=首次变化∨变化识别。当首次变化为“0”时，只要8ms脉冲扫描的变化识别为“0”，则首次变化永远为“0”，一旦变化识别为“1”，则首次变化就变为“1”，而且以后无论变化识别如何改变都不能改变首次变化的“1”值。为确保以上“首次变化”平时为“0”，令每次96ms程序都把它清“0”，这样就写出下面的计算公式：首次变化=（首次变化∨变化识别）∧ /96 在每次96ms程序执行期间来检查“首次变化”这个变量，若为“0”，说明在前96周期内没有发生过变化；若为“1”，说明已发生变化，但这时还不能确定为何种变化，既可能为脉冲变化，也可能为位间隔变化。这就需要看下一个96ms周期，若仍有变化，则属于“脉冲变化”；若无变化，即属于“位间隔”变化（>96ms无变化）。这时在再下一个周期内仍能识别出“无变化”，但已经识别出一次了，不能再作重复识别。
对上面的讨论加以概括，只要识别两个变量就可以了：（1）上一个96ms周期内无变化；
（2）再上一个周期内有变化就可确定为“位间隔”了。在上面的图中的“首次变化”是识别变量（1）的，首次变化=1是说明上一周期内无变化，否则有变化。上图中前次“首次变化”是识别后一个变量（2）的，前次“首次变化”是读取“首次变化”的存储内容，不过96ms读一次，读的正是再上一个周期的最后结果。前次“首次变化”=1，说明再上一个周期有过变化，否则无变化。将“首次变化”取反后与前次“首次变化”相与，结果为“1”，表示有位间隔。
值得注意的是，仅上面识别出的“位间隔”还是不够的，因为它只能说明前一次变化在96ms以前，那么用户中途挂机也可以达到这个条件，因此必须区别是“位间隔”还是“中途挂机”。区别这个很容易，只要区别一下现在用户处于挂机还是摘机状态就可以了。前者是中途挂机，后者是位间隔。方法可以是查一下当前的用户线状态，如果为“1”，说明用户已经挂机，那么识别的是“中途挂机”，否则为“位间隔”。
3.实验内容
（1）点击“现代交换原理仿真实验系统.exe”进入实验系统
（2）点击主界面的“选择实验”菜单下的某个实验，进入该实验部分
(3)在主界面的编辑视图内完成源代码部分的编写工作，代码如下：
#include "stdio.h"
#include "bconstant.h"
#include "malloc.h"
extern "C" _declspec(dllexport) void scandigit(int linestate2[LINEMAX],int linestate100[LINEMAX],int pulsenum[LINEMAX],int fchange[LINEMAX],int lfchange[LINEMAX],Digitnode*head2,Digitnode* end2)
{ int i,j;
Digitnode *p;//号码接收队列节点指针
for(i=0;i<LINEMAX;i++)
{
if( lfchange[i]&& !fchange[i] &&linestate100[i] )//判断是否为位间隔识别将其入队列 {
p=(Digitnode *)malloc(sizeof(Digitnode));//为指针申请空间
p->num=pulsenum[i];//将号码值放入队列
p->linenum=i;//将线路号放入队列
p->next=NULL;
//单链表生成及节点插入
if (head2== NULL)
head2= p;
else
end2 -> next = p;
end2 = p;
pulsenum[i]=0;//将该线路脉冲值清0
}
}
for(j=0;j<LINEMAX;j++)
{
lfchange[j]=fchange[j];//将线路的首次变化存入前次首次变化
fchange[j]=0;//首次变化清0
linestate100[j] =linestate2[j]; //保存当前各扫描结果到100ms前的结果
}
return;
}
//此函数不需要修改
extern "C" _declspec(dllexport) void freedigitnode(Digitnode * b)
{
delete b;
}
（4）点击“编译”菜单命令或者“编译”工具按钮编译源代码，如果在结果视图中看到形
成对象文件的提示（即产生***.obj)，表示编译成功，,若有错误，则根据结果视图的错误信息修改源程序，知道修改完全正确
（5）点击“演示”菜单命令或者“演示”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，观看正确的运行结果。
（6）点击“运行”菜单命令或者“运行”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，检验完成的目标模块的逻辑正确性。如果正确的话，点击“编辑源文件”下的“保存”子菜单项保存该源文件。若出现错误，比若不能正常连接话路，则返回继续修改源代码
三 总结或结论
1 实验结果分析
将源代码输入编辑区后，点击编译按钮，视图中看到形成对象文件提示并且没有出
现错误信息，点击运行按钮，进入演示运行界面。
用其中一个电话分别拨打另外两个电话，结果都能打通，说明程序正确运行。 2 实验总结
这次实验组要是在仿真平台上编写程序进行仿真，要求程序具有位间隔识别功能。
基础实验五 软件送音实验
一 综合实验目的与要求
1.实验目的 驱动交换网络实验用来考查学生对软件送音原理的掌握情况。 2.实验要求
通过编写软件送音程序在交换仿真实验平台上运行，观察实验结果，进一步了解位间隔的工作原理。
二 正文
1.实验设备 PC机一台，交换仿真实验平台 2．实验原理
交换机需要向用户发送各种信号音，如拨号音、忙音和回铃音等，也需要向其他交换机发送和接收各种局间信令，如多频信号。这些信号都是音频模拟信号，而信号设备是接在数字交换网络上的，它通过数字交换网络所提供的路由来传送。因此这些模拟信号必须是“数字化了的”，信号音的产生不外乎单频音和双频音两种。对于单频信号音的产生，是按照一定的时间间隔抽样、量化和编码运算，得到各抽样点的pcm信号，然后保存在ROM中，在需要发送时按序发送。对于双频信号音的产生，是取得两种信号音周期的最小公倍数，作为pcm的抽样周期，然后保存在ROM中，在需要时按序取出发送。
（1）点击“现代交换原理仿真实验系统.exe”进入实验系统
（2）点击主界面的“选择实验”菜单下的某个实验，进入该实验部分
(3)在主界面的编辑视图内完成源代码部分的编写工作，代码如下：
#include "bconstant.h"
extern "C" _declspec(dllexport) int decide_ringtype(Userstate state) {
switch(state)//选择状态
{
case caller_ehandup:// 主叫摘机
return 1;break;
case caller_calledbusy: //被叫忙
return 4;break;
case theother_firstehandon: //通话中对方先挂机
return 4;break;
case dial_timer_timeout: //拨号音超时
return 4;break;
case recvnum_timer_timeout: //收号定时器超时
return 4;break;
case connect_timer_timeout: //连接定时器超时
return 4;break;
case nulltone_timer_timeout: //空号音超时
return 4;break;
case ringback_timer_timeout: //回铃音定时器超时
return 4;break;
case busytone_timer_timeout: //忙音超时
return 5;break;
case caller_callednull: //被叫空号
return 6;break;
case called_onecallin: //（被叫）呼叫进入
return 2;break;
case caller_callconnected: //（主叫）被叫接通
return 3 ;break;
default:// 其他情况
return 0;break;
}
}
（4）点击“编译”菜单命令或者“编译”工具按钮编译源代码，如果在结果视图中看到形
成对象文件的提示（即产生***.obj)，表示编译成功，,若有错误，则根据结果视图的错误信息修改源程序，知道修改完全正确
（5）点击“演示”菜单命令或者“演示”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，观看正确的运行结果。
（6）点击“运行”菜单命令或者“运行”工具按钮，进入演示运行界面，进行相应的控制
操作，检验完成的目标模块的逻辑正确性。如果正确的话，点击“编辑源文件”下的“保存”子菜单项保存该源文件。若出现错误，比若不能正常连接话路，则返回继续修改源代码
三 总结或结论
1 实验结果分析
将源代码输入编辑区后，点击编译按钮，视图中看到形成对象文件提示并且没有出现错误信息，点击运行按钮，进入演示运行界面。
用其中一个电话分别拨打另外两个电话，结果都能打通，说明程序正确运行。 2 实验总结
这次实验组要是在仿真平台上编写程序进行仿真，要求程序具有软件送音功能。这个功能主要通过一个Swtich选择语句实现，根据不同的判断条件返回不同的值，判断条件为输入的状态类型，类型有主叫摘机，被叫忙通话中，对方先挂机等，返回的值为int类型的数值，软件送音程序通过这个数值调用驱动程序驱动硬件发送不同的话音。