毕业设计功能和性能需求
作为一个完整、功能强大的数字显示呼叫系统应具备以下的功能：
（1）系统分机容量：不少于10部；
（2）显示当前呼叫、通话分机号码；
（3）分机工作电流：不大于20mA；
（4）发、收码错误率：不大于1%；
（5）输入交流电压：220±15%；
（6）线路馈电电压：不低于10V；
（7）线路馈电电流：不低于60mA。
只有这样才能方便单位的使用和后期管理，使单位的内部通信系统更加的完善。作为一个面向使用单位的系统，数字显示呼叫系统不仅要有强大的功能，还要在性能方面达到一个呼叫系统应具有的性能标准。因此在稳定性，易用性方面也应该考虑和设计到。
2.4 设计方案比较
2.4.1 布线拓扑构型选择
在构建通信局域网时，采用较多的是总线型和星型两种拓扑结构。
星型拓扑是将主机作为中心节点，与各分机用户通过专用传输介质连接，所有分机用户都通过各自专用线路发送或接受数据。星型拓扑具有数据传输速度快，可靠性高，无用户间冲突等优点。但星型结构扩展性不强，当分机数量较多时布线复杂。星型拓扑构型如图2-1所示。
图2-1 星型拓扑构型
总线型是将所有用户直接连接到一条作为公共传输介质的总线上，所有的用户都可以通过总线介质发送或接受数据。总线型拓扑具有结构简单，实现容易，易于扩展，可靠性好等优点。但由于总线作为公共传输介质为多个用户共享，当有两个或两个以上用户同时利用总线发送数据时，就有可能出现冲突，造成传输失败。总线型拓扑构型如图2-2所示。
图2-2 总线型拓扑构型
比较上述两种拓扑构型，二者可靠性相差不大，且数显呼叫系统不要求数据的高速传输。总线型布线结构更为简单，维护方便。尤其便于扩展，在分机较多的大型工作场合有极高的实用性。所以我们选用总线型。
2.4.2 总线结构选择
在架设系统总线时，当前采用较多的是二总线和多总线两种结构。
多总线是由多条专线作为系统总线连接主机和分机的结构。多条专线分别负责实现供电、信号传输等功能。多总线结构各功能都由专线实现，电路简单。但是总线上线路过多，架设复杂，接线工作量大，成本较高，不便维护。
二总线是由双绞线（或平行线）作为系统总线连接主机和分机的结构。由于双绞线抗干扰能力更强，所以目前被广泛采用。本次设计采用的也是双绞线作为总线。总线为分机提供电源的同时还要传送脉冲编码信号。发送端的二总线通信芯片将需要传输的信号以电流形式输出到二总线上，接收端从总线获得功率的同时接收信号，实现了功率和信号公用总线的要求。二总线结构价格低廉，架设简单，可靠性非常高，使用方便，便于维护。但总线需要由一对公用线完成多种任务，并需要考虑在分机上附加极性变换等工作电路，技术稍显复杂。
比较上述两种总线结构，二总线结构简单，架设投入低的优势较为明显，尤其在较大规模系统的架设中能有效节约成本和减少施工工作量。且目前极性变换等工作电路技术已经非常成熟，成本低廉，容易实现。所以我们选用二总线结构[15]。
2.4.3 分机供电方式选择
常用的分机供电方式有两种，各分机由主机集中供电和各分机单独供电。
各分机单独供电即每个分机均通过各自电源电路由低压电力线或由电池供电。各分机与主机、分机与分机间供电独立，互无影响。主机集中供电即由主机电源经馈电电路通过总线向各分机供电。分机则通过电源提取和馈电等工作电路从总线获得功率。
分机若选择由低压电力线供电，则要求分机必须与电力线相连，不便安装，结构复杂，成本较高；若选择电池供电，则需经常查看及更换电池，维护工作量大，使用成本随时间不断增加。总线集中供电方式便于施工安装，分机结构简单，便于维护，成本较低。且电源提取等工作电路技术成熟，结构简单，不会增加电路复杂性和分机成本。
通过上述比较，我们选择分机由主机集中供电的方式。
2.4.4 信令选择
用户线信令是在用户线上传送的信令，按信令的作用范围，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。如果按信令的功能，则可分为监视信令、地址信令与维护管理信令。监视信令反映直流用户环路通、断的各种状态信号，如主叫及被叫用户的摘机与挂机等。地址信令为主叫用户发送被叫号码，目前广泛应用的拨号信令有直流脉冲信令和双音多频DTMF信令两种[8]。
直流脉冲信令是通过号盘拨号器或脉冲式按键拨号器拨号时发送，由拨号器控制用户环路电流断续而产生直流脉冲串。
双音多频DTMF（Dual Tone Multi Frequency）信令，它由1组低音频信号和1组高音频信号以一定方式的组合构成,每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有1个高音频信号和1个低音频信号，共16种组合。由编码器在编码时将击键或数字信息转换成双音信号并发送，解码时在收到的DTMF信号中检测击键或数字信息的存在性。
信令的拨号时间由脉冲宽度和间隔宽度共同确定，直流脉冲信令的各码脉冲宽度相差较大，而双音多频DTMF信令各码脉冲宽度均匀，所以双音多频DTMF信令的平均拨号时间更短，能够提供更高的拨号速率。在目前的通信系统中和信息网络中，一般需要复用信道以加大吞吐量和提高利用率，直流脉冲信令无法在多路复用信道上传输，而双音多频DTMF信令只落在话音频带内，更符合当前技术发展的趋势。双音多频DTMF信令可靠性强，功耗低，抗干扰性能好，码容量大，技术成熟，器件丰富，价格低廉，实现方便。而且DTMF信令外围元件少,可与各种载体配用，可自动控制也可键盘控制,能方便地与各类传感器接口，还能通过软件产生与检测，较之直流脉冲信令更有应用价值。所以本设计选用双音多频DTMF信令。
2.4.5 最终方案选择
经过对上述实施方案的比较，我最后选定总线型拓扑作为数字显示呼叫系统的布线拓扑构型，采用二总线结构架设系统总线。将双音多频DTMF（Dual Tone Multi Frequency）信令作为系统通信信令。整个系统采取主机集中供电方式向分机供电。
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