tổng đài pabx -14

Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Mục lục
PHẦN 1 : LÝ THUYẾT CƠ SỞ
PHẦN 3 : TÀI LIỆU THAM KHẢO – PHỤ LỤC
Trang 1
Phần 1
LÝ THUYẾT CƠ SỞ
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI
1.1Khái niệm tổng đài:
Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ
thiết bị đầu cuối chủ gọi đến thiết bị đầu cuối bị gọi.
Trong sự phát triển kỹ thuật về viễn thông có hai bước ngoặc lớn:
• Vào thập kỷ 1960 là sự xóa bỏ khoảng cách địa lí, điện thoại gọi được đi khắp thế giới, trái đất
như co lại.
• Vào thập kỷ 1980 là sự chinh phục thời gian, sự thành công của kỹ thuật số phân theo thời gian
cả về chuyển mạch và truyền dẫn.
Ngày nay, kỹ thuật số và chuyển mạch, truyền dẫn… phân theo thời gian đã trở nên rất phổ
biến và là phương thức hoạt động chủ yếu trong các hệ tổng đài hiện nay. Trong đó kỹ thuật điều
chế xung mã (PCM: pulse code modulation) được sử dụng rất hiệu quả trong các mạng truyền số
liệu, tiếng nói, hình ảnh đang phát triển hiện nay, đó là mạng số liên kết dịch vụ ISDN.
1.2Phân loại tổng đài:
1.2.1 Phân loại theo công nghệ: được chia làm hai loại
1.2.1.1 T ổ ng đài nhân công:
Tổng đài nhân công ra đời đầu tiên từ khi mới bắt đầu hệ thống thông tin điện thoại, trong tổng
đài việc định hướng thông tin được thực hiện bằng sức người, nói cách khác, việc kết nối thông
thoại cho các thuê bao được thực hiện bằng thao tác trực tiếp của con người.
Nhược điểm của tổng đài nhân công là:
• Thời gian kết nối lâu.
• Dễ nhầm lẫn.

• Khó mở rộng dung lượng.
• Tốn nhiều nhân công.
1.2.1.2 T ổ ng đài tự động: được chia làm hai loại chính.
 Tổng đài cơ điện:
Kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài cơ điện nhờ vào các bộ chuyển mạch cơ khí, được điều
khiển bằng các mạch điện tử bao gồm:
• Chuyển mạch quay tròn.
• Chuyển mạch từng nấc.
• Chuyển mạch ngang dọc.
Trong tổng đài cơ điện, việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao gọi, cấp âm hiệu, kết
nối thông thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ các mạch điều khiển bằng điện tử cùng
với các bộ chuyển mạch bằng cơ khí.
So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có những ưu điểm lớn:
• Thời gian kết nối nhanh chóng hơn, chính xác hơn.
• Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều.
Trang 2
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
• Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên.
Tuy nhiên tổng đài cơ điện có một số nhược điểm sau:
• Thiết bị cồng kềnh.
• Tốn nhiều năng lượng.
• Điều khiển kết nối phức tạp.
• Bảo trì, bảo dưỡng phức tạp.
 Tổng đài điện tử :
Trong các tổng đài điện tử, các bộ chuyển mạch gồm các linh kiện bán dẫn, vi mạch cùng với
các relay, analog switch được điều khiển bằng các mạch điện tử, vi mạch.
Ưu điểm:
• Các bộ chuyển mạch bằng bán dẫn thay thế các bộ chuyển mạch cơ khí của tổng đài cơ điện làm
cơ cấu tổng đài gọn nhẹ đi nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít
hơn.

• Có thể tăng dung lượng thuê bao lớn mà thiết bị không phức tạp lên nhiều.
1.2.2 Phân Loại cấu Trúc Mạng Điện Thoai Việt Nam:
Hiện nay trong mạng viễn thông Việt Nam có 5 loại tổng đài sau:
• Tổng đài cơ quan PABX (Private Automatic Branch Exchange): được sử dụng trong các cơ quan,
khách sạn và chỉ sử dụng các trung kế co - Line.
• Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu đông dân đông, chợ… và
có thể sử dụng các loại trung kế.
• Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange): được đặt ở trung tâm huyện, tỉnh và sử dụng được tất cả
các loại trung kế.
• Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tổng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau,
chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước, không có thuê bao.
• Tổng đài cửa ngõ quốc tế GWE (Gate Way Exchange): tổng đài này dùng cho chọn hướng và
chuyển mạch cuộc gọi vào mạng quốc tế. Để nối các mạng quốc gia với nhau có thể quá giang
các cuộc gọi.
1.3Các chức năng của hệ thống tổng đài:
Mặc dù các hệ thống tổng đài được nâng cấp rất nhiều từ khi nó được phát minh ra, các chức
năng cơ bản của nó như xác định các cuộc gọi thuê bao, 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. Hệ thống tổng đài nhân
công tiến hành các quá trình này bằng tay, trong khi hệ thống tổng đài tự động tiến hành những
công việc này bằng các thiết bị điện.
Trong trường hợp đầu, khi một thuê bao gởi yêu cầu kết nối 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 nó về trạng thái ban đầu. Hệ thống tổng
đài nhân công được phân thành loại điện từ và hệ dùng ăc-quy chung. Đối với hệ điện từ thì thuê
bao lắp thêm cho mỗi ăc-quy chung. Các tín hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi được đơn
giản chuyển tới 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:
1.3.1 Nhận dạng thuê bao gọi:
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn

Xác định thuê bao nhấc ống nghe và sau đó được nối với mạch điều khiển.
1.3.2 Tiếp nhận số được quay:
Khi đã nối với mạch điều khiển, thuê bao chủ gọi bắt đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và
sau đó chuyển số điện thoại của thuê bao bị gọi. Hệ thống tổng đài thực hiện các chức năng này.
1.3.3 Kết nối cuộc gọi:
Khi 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 tổng đài thuê bao bị gọi và chọn một đường rỗi trong số đó. Khi thuê bao bị
gọi nằm trong tổng đài nội hạt thì đường dây nội hạt được sử dụng.
1.3.4 Chuyển thông tin điều khiển:
Khi được nối tới 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 của thuê bao bị gọi.
1.3.5 Kết nối trung chuyển:
Trong trường hợp tổng đài được nối đến là tổng đài trung chuyển, các bước trên đây được nhắc
lại để kết nối tớii trạm cuối và sau đó thông tin như số của thê bao bị gọi được truyền đi.
1.3.6 Kết nối trạm cuối:
Khi trạm cuối được đánh giá là trạm nội hạt dựa trên số thuê bao bị gọi 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 với các đường trung kế được chọn để kết nối các cuộc gọi.
1.3.7 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 bị ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái máy bận.
1.3.8 Tính cước:
Tổng đài chủ gọi xác định câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt đầu tính toán giá
trị cước phải trả theo khoảng cách và thời gian gọi.
1.3.9 Truyền tín hiệu báo bân:
Khi tất cả các đường trung kế bị chiếm theo các bước trên đây hoặc thuê bao bị gọi bận thì tín
hiệu bận được truyền đến thuê bao chủ gọi.
1.3.10 Hồi phục hệ thống:
Trạng thái này được xác định khi cuộc gọi kết thúc. Sau đó tất cả các đường nối đều được giải
phóng.

Như vậy , các bước cơ bản của hệ thống tổng đài được 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 bản sau đây phải được xem xét khi vận hành và sử dụng:
 Tiêu chuẩn truyền dẫn:
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Mục đích đầu tiên của việc đấu nối điện thoại là truyền tiếng nói và theo đó là 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 dải tần số truyền dẫn và tạp âm.
 Tiêu chuẩn kết nối:
Điều này liên quan tới vấn đề dịch vụ đấu nối cho các thuê bao. Đó là chỉ tiêu về các yêu cầu
đối với các thiết bị tổng đài và các đường truyền dẫn nhằm đảm bảo chất lượng kết nối. Nhằm
mục đích này, một mạng lưới tuyến tính linh hoạt có khả năng xử lý đường thông tin có hiệu quả
với tỷ lệ cuộc gọi bị mất ít nhất phải được lập ra.
 Độ tin cậy:
Các thao tác điều khiển phải được tiến hành phù hợp, đặc biệt các lỗi xuất hiện trong hệ thống
với những chức năng điểu khiển tập trung có thể gặp phải 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 xử lý thông qua các hệ thống tổng đài đã tăng lên rất hiểu và nhu
cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên. Do đó hệ thống phải đủ linh hoạt để mở rộng và
sửa đổi được.
 Tính kinh tế:
Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền thông tin đại chúng nên phải có
hiệu quả về chi phí và có khả năng cung cấp dịch vụ thoại chất lượng cao.
Căn cứ vào các xem xét trên một hệ thống tổng đài tự động đã được triển khai và lắp đặt kể từ
khi nó được đưa vào sử dụng lần đầu tiên.
1.4Các thông tin báo hiệu trong mạng điện thoại:

1.4.1 Giới thiệu:
Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy theo các địa chỉ và
thông tin nhận được từ các đường dây thuê bao. Vì vậy các tín hiệu báo hiệu trong mạng 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.
1.4.2 Phân loại các thông tin âm hiệu:
1.4.2.1 Thông tin về yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi:
Thông tin yêu cầu cuộc gọi: là khi thuê bao nhấc tổ hợp và tổng đài sẽ kết nối đến thiết bị nhận
thích hợp để nhận thông tin địa chỉ (số bị gọi).
Thông tin giải tỏa: khi đó cả hai thuê bao đầu gác tổ hợp (on hook) và tổng đài sẽ giải tỏa tất
cả các thiết bị được làm bận cho cuộc gọi và xóa sạch bất kỳ thông tin nào khác được dùng cho
việc thiết lập và kiềm giữ cuộc gọi.
1.4.2.2 Thông tin chọn địa chỉ:
Trang 5
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Khi tổng đài đã sẵn sàng nhận thông tin điạ chỉ, nó sẽ gởi một tín hiệu yêu cầu đến thuê bao -
đó chính là âm hiệu mời quay số (dial tone).
1.4.2.3 Thông tin chấm dứt chọn địa chỉ:
Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của đường dây bị gọi hoặc lý do không hoàn tất cuộc gọi.
1.4.2.4 Thông tin giám sát:
Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi cũng như tình trạng của thuê bao bị gọi sau
khi đường thoại đã được thiết lập.
Thuê bao gọi nhấc tổ hợp.
Thuê bao bị gọi đã trả lời và việc tính cước đã bắt đầu.
Thuê bao bị gọi gác tổ hợp.
Thuê bao bị gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đường kết nối cuộc gọi sau một thời
gian nếu thuê bao chủ gọi không gác tổ hợp.
1.4.3 Báo hiệu trên đường dây thuê bao:
1.4.3.1 Báo hiệu trẽn đường dây thuê bao gọi:
Trong các mạng điện thoại hiện nay, nguồn tổng đài cung cấp đến các thuê bao thường là

48VDC - 52VDC
Yêu cầu cuộc gọi: khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường dây giảm xuống
ngay khi thuê bao nhấc tổ hợp kết quả là dòng điện tăng cao. Dòng tăng cao này được tổng đài
phát hiện như là một yêu cầu kết nối và sẽ cung cấp đến thuê bao âm hiệu mời quay số.
Tín hiệu địa chỉ: sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ gởi các chữ số địa chỉ. Các chữ
số địa chỉ có thể được phát đi bằng hai cách quay số, quay số ở chế độ Pulse và quay số ở chế độ
Tone.
Tín hiệu chấm dứt việc lựa chọn: sau khi nhận đủ địa chỉ, bộ phận nhận địa chỉ được ngắt ra.
Sau đó việc kết nối được thiết lập, lúc này tổng đài gởi một trong các tín hiệu sau:
• Nếu đường dây bị gọi rỗi, tín hiệu chuông sẽ được gởi tới thuê bao bị gọi và tín hiệu hồi âm
chuông được gởi về thuê bao chủ gọi.
• Nếu đường dây bị bận hoặc không thể truy xuất được thì tín hiệu bận sẽ được gởi về thuê bao chủ
gọi.
Một thông báo đã được ghi sẵn gởi đến thuê bao chủ gọi để chỉ dẫn cuộc gọi hiện tại bị thất
bại, khác với trường hợp thuê bao bị gọi bận.
Tín hiệu trả lời trở về: ngay khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp, một tín hiệu đảo cực được phát
đến thuê bao gọi. việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiết bị đặc biệt đã được gắn vào thuê
bao chủ gọi như máy tính cước.
Tín hiệu giải tỏa: khi thuê bao chủ gọi đã gác tổ hợp, tổng trở đường dây lên cao, tổng đài xác
nhận tín hiệu này và giải tỏa tất cả các thiết bị liên quan đến việc thiết lập cuộc gọi và xóa các
thông tin trong bộ nhớ đang được dùng để kềm giữ cuộc gọi. thông thường tín hiệu này có trong
khoảng thời gian hơn 500ms.
1.4.3.2 Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị gọi:
Tín hiệu rung chuông: đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gọi đến, tổng đài sẽ gởi dòng điện
rung chuông tới máy bị gọi. Dòng điện này có tần số 20Hz, 25Hz, 50Hz được ngắt quãng thích
hợp. Đồng thời tín hiệu hồi âm chuông cũng được gởi tới thuê bao chủ gọi.
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Tín hiệu trả lòi: khi thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp nhận cuộc gọi, tổng trở đường dây xuống thấp,
tổng đài phát hiện việc này sẽ cắt dòng điện rung chuông và âm hiệu hồi âm chuông bắt đầu giai

đoạn đàm thoại.
Tín hiệu giải tỏa: nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi ngắt tổ hợp trước thuê bao
chủ gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đường dây, khi đó tổng đài sẽ gởi tín hiệu đường dây lâu
dài đến thuê bao gọi và giải tỏa cuộc gọi sau một thời gian.
Tín hiệu gọi lại bộ ghi 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.
1.4.4 Hệ thống âm hiệu của tồng đài:
Đường dây điện thoại thông thường hiện nay có hai dây là dây Tip và dây Ring có màu đỏ và
màu xanh. Chúng ta không cần quan tâm tới dây nào là dây Tip và dây nào là dây Ring vì điều
này thật sự không quan trọng. Tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn thông hai dây
này. Điện áp cung cấp thường là 48VDC nhưng cũng có thể thấp đến 47VDC hoặc cao tới
105VDC tùy thuộc vào tổng đài.
Ngoài ra, để hoạt động giao tiếp được dễ dàng, tổng đài sẽ gởi một số tín hiệu đặc biệt tới điện
thoại như tín hiệu chuông, tín hiệu báo bận, tín hiệu xâm nhập Sau đây chúng ta sẽ tím hiểu về
các tín hiệu này và ứng dụng của nó.
1.4.4.1 Tín hiệu chuông (Ringging Signal):
Khi một thuê bao bị gọi thì tổng đài sẽ gởi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao đó biết có
người 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
Vrms đến 130 Vrms. Tín hiệu chuông được gởi tới theo dạng xung thường là 2s có và 4s không
(như hình vẽ), hoặc có thể thay đổi theo thời gian tùy thuộc vào tổng đài.
1.4.4.2 Tín hiệu mời gọi (dial tone):
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
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 âm thanh (tone) có tần số từ 350Hz đến 440Hz.
1.4.4.3 Tín hiệu báo bận (busy signal):
Tín hiệu mời gọi cho phép thuê bao thực hiện ngay một cuộc gọi.
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 tới khi nghe được tín hiệu mời gọi. Khi thuê bao bị gọi đã nhấc máy

trước khi thuê bao gọi cũng nghe được tín hiệu này.
1.4.4.4 Tín hiệu hồi âm chuông:
Tín hiệu báo bận là tín hiệu xoay chiều có dạng hình sin tần số 425Hz, có chu kỳ ls (0.5s có và
0.5 s không).
Tín hiệu hồi âm chuông (ringback tonẹ); là tín hiệu hình sin tần số f = 425Hz ± 25Hz, biên độ
2Vrms trên nền DC 10V, phát ngắt quãng 1s có 2s không.
1.4.4.5 Gọi sai số:
Nếu bạn gọi nhầm một số mà nó không tồn tại thì bạn sẽ nhận được tín hiệu xung có chu kỳ kỳ
1s và có tần số 200Hz - 400Hz. Hoặc đối với các hệ thống điện thoại ngày nay bạn sẽ nhận được
thông báo rằng bạn gọi sai số.
1.4.4.6 Tín hiệu báo gác máy:
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Khi thuê bao nhấc tổ hợp ra khỏi điện thoại quá lâu mà không thực hiện cuộc gọi 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.ls có và 0.ls không.
1.4.4.7 Tín hiệu 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 gọi. Ở các trạm công cộng có trang bị máy tính
cước, thì cơ quan bưu điện cung cấp tín hiệu đảo cực cho trạm để thuận tiện việc tính cước.
BẢNG TÓM TẮT TẦN SỐ TÍN HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN THOẠI
Vùng hoạt động
(Hz)
Chuẩn (Hz) Dạng tín hiệu
Tín hiệu chuông 16 – 60 425 ± 25 Xung 2s on 4s off
Tín hiệu mời quay số 425 ± 25 Liên tục
Tín hiệu báo bận 425 ± 25 Xung 0,5s on 0,5s off
Tín hiệu hồi âm chuông 425 ± 25 Xung ls on 2s off

Tín hiệu báo gác máy
1400 + 2060 +
2450 + 2600
Xung 0,1 on 0,1 off
Tín hiệu sai số 200 – 400 Liên tục
1.4.5 Tín hiệu thoại:
Khi ta nói vào ống nói, ống nói đã biến đổi sóng âm thanh thành dao động điện, tức là thành
tín hiệu điện thoại, một trong những yêu cầu quan trọng của điện thoại là mức độ rõ nét của tín
hiệu. Chỉ tiêu này liên quan chặt chẽ tới đặc tính của tín hiệu điện thoại là mức động, dải động và
băng tần điện thoại.
1.4.5.1 Mức động:
Biết rằng thính giác có quán tính, tai không phản ứng với quá trình tức thời của âm mà chỉ cảm
thụ sau một khoảng thời gian nhất định để gom các nhân tố của âm. Vậy tại thời điểm đang xét,
cảm thụ thính giác không chỉ được xác định bởi công suất tín hiệu tại thời điểm đó mà còn bởi
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
các giá trị vừa mới qua không lâu của tín hiệu. Vậy mức động của tín hiệu điện thoại là cảm thụ
thính giác có được nhờ đặc tính bình quân trong khoảng thời gian xác định các giá trị tức là thời
gian san bằng của các tín hiệu đó.
1.4.5.2 Dải động:
Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trị của mức động nằm giữa mức động cực tiểu và
mức động cực đại.
Ý nghĩa: người ta có thể biến đổi dải động bằng phương pháp nén/giãn dải động để tăng tỷ số
tín hiệu/tạp âm để đảm bảo tiêu chuẩn.
1.4.5.3 Độ rõ và độ hiểu:
 Độ rõ là tỷ số giữa phần tử tiếng nói nhận đúng ở đầu thu trên tổng số phần tử tiếng nói truyền
đạt ở đầu phát.
Ví dụ: ta nói vào điện thoại 50 từ mà bên đối phương chỉ nghe được 45 từ thì độ rõ là: 45/50 *
100% =90%
 Độ hiểu lại tuy thuộc vào chủ quan của từng người.

Thông thường độ rõ đạt 85% thì độ hiểu rất tốt, nếu độ rõ giảm dưới 70% thì độ hiểu rất kém.
 Độ trung thực truyền tín hiệu thoại: là tỷ số giữa các giọng nói mà người nghe nhận biết đúng
trên tổng số các giọng nói truyền đạt.
1.4.5.4 Băng tần điện thoại:
Qua quá trình nghiên cứu, người ta thấy rằng năng lượng tiếng nói con người chỉ tập trung lớn
nhất trong khoảng tần số từ 300Hz - 3400Hz và người ta hoàn toàn nghe rõ, còn trong khoảng tần
số khác thì năng lượng không đáng kể. Song băng tần càng mở rộng thì tiếng nói càng trung thực,
chất lượng âm thanh càng cao. Đối với điện thoại chủ yếu là yêu cầu nghe rõ, còn mức độ trung
thực của tiếng nói chỉ cần đạt tới một mức độ nhất định. Mặt khác trong thông tin điện thoại nếu
truyền cả băng tần tiếng nói thì yêu cầu các thiết bị hỗ trợ cũng phải nâng lên. Đặc biệt với những
thông tin nhiều kênh, nếu truyền cả băng tần tiếng nói thì sẽ ghép được ít kênh, và các thiết bị đầu
cuối, các trạm, phải có yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Cho nên băng tần truyền dẫn của điện thoại hiện
nay được chọn từ 300Hz - 3400Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại.
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Chương 2
GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
3.1Tổng quan về họ Vi điều khiển PIC:
2.1.1 PIC là gì ?
PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology. Dòng PIC
đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics Division thuộc General Instrument.
PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính khả trình
thông minh) là một sản phẩm của hãng General Instruments đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên của
họ là PIC1650. Lúc này, PIC1650 được dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi cho máy chủ
16bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái tên "Peripheral Interface Controller" (Bộ
điều khiển giao tiếp ngoại vi). CP1600 là một CPU tốt, nhưng lại kém về các hoạt động xuất
nhập, và vì vậy PIC 8-bit được phát triển vào khoảng năm 1975 để hỗ trợ hoạt động xuất nhập
cho CP1600. PIC sử dụng microcode đơn giản đặt trong ROM, và mặc dù, cụm từ RISC chưa
được sử dụng thời bây giờ, nhưng PIC thực sự là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy một
lệnh một chu kỳ máy (4 chu kỳ của bộ dao động).

Năm 1985 General Instruments bán bộ phận vi điện tử của họ, và chủ sở hữu mới hủy bỏ hầu
hết các dự án - lúc đó đã quá lỗi thời. Tuy nhiên PIC được bổ sung EEPROM để tạo thành 1 bộ
điều khiển vào ra khả trình. Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các
module ngoại vi tích hợp sẵn (như USART, PWM, ADC ), với bộ nhớ chương trình từ 512
Word đến 32K Word.
2.1.2 Đặc tính của Vi điều khiển PIC:
Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng, nhưng chúng ta có thể
điểm qua một vài nét như sau:
• 8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harvard có sửa đổi.
• Flash và ROM có thể tuỳ chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte.
• Các cổng Xuất/Nhập (I/O ports) (mức logic thường từ 0V đến 5.5V, ứng với logic 0 và logic 1).
• 8/16 Bit Timer.
• Công nghệ Nanowatt.
• Các chuẩn Giao Tiếp Ngoại Vi Nối Tiếp Đồng bộ/Không đồng bộ USART, AUSART,
EUSARTs.
• Bộ chuyển đổi ADC Analog-to-digital converters, 10/12 bit.
• Bộ so sánh điện áp (Voltage Comparators).
• Các module Capture/Compare/PWM.
• LCD.
• MSSP Peripheral dùng cho các giao tiếp I²C, SPI, và I²S.
• Bộ nhớ nội EEPROM - có thể ghi/xoá lên tới 1 triệu lần.
• Module Điều khiển động cơ, đọc encoder.
• Hỗ trợ giao tiếp USB.
• Hỗ trợ điều khiển Ethernet.
• Hỗ trợ giao tiếp CAN.
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
• Hỗ trợ giao tiếp LIN.
• Hỗ trợ giao tiếp IrDA.
• Một số dòng có tích hợp bộ RF (PIC16F639, và RFPIC).

• KEELOQ Mã hoá và giải mã.
• DSP những tính năng xử lý tín hiệu số (dsPIC).
3.2Giới thiệu Vi điều khiển PIC16F877A:
PIC16F877A thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit.
Mỗi lệnh điều được thực thi trong một chu kỳ xung clock.
Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20MHz với một chu kỳ lệnh là 200ns.
Bộ nhớ chương trình 8K x 14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368 x 8 byte RAM và bộ nhớ dữ liệu
EEPROM với dung lượng 256 x 8 byte.
Số Port I/O là 5 với 33 pin I/O.
2.2.1 Đặc tính ngoại vi:
Timer0: 8 bit định thời, đếm với 8 bit prescaler.
Timer1: 16 bit định thời, đếm với prescaler, có thể được tăng lên trong suốt chế độ sleep qua
thạch anh, xung clock bên ngoài.
Timer2: 8 bit định thời, đếm với 8 bit prescaler và postcaler.
Hai module Capture, Compare, PWM:
• Capture có độ rộng 16 bit, độ phân giải 12.5ns.
• Compare có độ rộng 16 bit, độ phân giải 200ns.
• Độ phân giải lớn nhất của PWM là 10 bit.
Chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port) với SPI và I2C.
Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver
Transmitter) với 9 bit địa chỉ.
Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR, CS ở
bên ngoài.
2.2.2 Đặc tính Analog:
8 kênh chuyển đổi ADC (Analog-to-Digital Converter) 10 bit.
Brown-out Reset (BOR)
Module so sánh tương tự:
• Hai bộ so sánh tương tự.
• Bộ điện áp chuẩn VREF có thể lập trình PIC.
• Có thể lập trình ngõ ra vào đến từ những ngõ vào của PIC và trên điện áp bên trong.

• Những ngõ ra của bộ so sánh có thể sử dụng cho bên ngoài.
2.2.3 Đặc tính đặc biệt:
Có thể ghi xóa 100.000 lần với kiểu bộ nhớ chương trình Enhanced Flash.
1.000.000 lần ghi xóa với kiểu bộ nhớ EEPROM.
Dữ liệu EEPROM có thể được lưu trữ hơn 40 năm.
Có thể tự lập lập trình lại dưới sự điều khiển của phần mềm.
Trang 12
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Nạp chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In - Circuit Serial Programming) thông qua 2
chân.
Nguồn đơn 5V cho mạch lập trình nối tiếp.
Watchdog Timer (WDT) với bộ dao động RC tích hợp sẵn trên chip cho hoạt động đáng tín
cậy.
Có thể lập trình mã bảo vệ.
Tiết kiệm năng lượng với chế độ Sleep.
Có thể lựa chọn bộ dao động.
Mạch dở sai (ICD : In - Circuit Debug) qua 2 chân.
2.2.4 Công nghệ CMOS:
Năng lượng thấp, công nghệ Flash/EEPROM tốc độ cao.
Thiết kế hoàn toàn tĩnh.
Khoảng điện áp hoạt động từ 2V đến 5.5V
Tiêu tốn năng lượng thấp.
3.3Sơ đồ chân Vi điều khiển PIC16F877A:
Hình 2.3.1 : Sơ đồ chân và hình dạng của PIC16F877A (40 pin)
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.3.2 : Sơ đồ chân PIC16F877A (44 pin)
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
3.4Sơ đồ khối Vi điều khiển PIC16F877A:

Hình 2.4.1 : Cấu trúc bên trong của PIC16F877A
Như đã nói ở trên, Vi điều khiển PIC có kiến trúc Harvard, trong đó CPU truy cập chương
trình và dữ liệu trên hai bus riêng biệt, nên làm tăng đáng kể băng thông so với kiến trúc Von
Neumann, trong đó CPU truy cập chương trình và dữ liệu trên cùng một bus.
Việc tách riêng bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu cho phép số bit của từ lệnh có thể khác
với số bit của dữ liệu. Ở PIC16F877A, từ lệnh dài 14 bit, từ dữ liệu 8 bit. PIC16F877A chứa một
bộ ALU 8 bit và thanh ghi làm việc WR (Working Register). ALU là đơn vị tính toán số học và
logic, nó thực hiện các phép tính số và đại số Boole trên thanh ghi làm việc WR và các thanh ghi
dữ liệu. ALU có thể thực hiện các phép cộng, trừ, dịch bit và các phép toán logic.
3.5Tổ chức bộ nhớ:
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
2.5.1 Bộ nhớ chương trình:
Bộ nhớ chương trình của Vi điều khiển PIC16F877A là bộ nhớ Flash, dung lượng bộ nhớ 8K
word (1 word = 14 bit) và được phân chia thành nhiều trang (từ page 0 đến page 3). Như vậy, bộ
nhớ chương trình có khả năng chứa được 8*1024 = 8192 lệnh (vì 1 lệnh sau khi mã hóa sẽ có
dung lượng 1 word = 14 bit).
Để mã hóa được địa chỉ của 8K word bộ nhớ chương trình, bộ đếm chương trình cần có dung
lượng 13 bit (PC <12:0>)
Khi Vi điều khiển được Reset, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đển địa chỉ 0000H (Resetvector).
Khi có ngắt xảy ra, bộ đếm chương trinhfsex chỉ đến địa chỉ 0004H (Interruptvector).
Bộ nhớ chương trình không bao gồm bộ nhớ stack và không được địa chỉ hóa bởi bộ đếm
chương trình.
Hình 2.5.1 : Bộ nhớ chương trình của PIC
2.5.2 Bộ nhớ dữ liệu:
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Bộ nhớ dữ liệu của Pic là bộ nhớ EEPROM được chia ra làm nhiều bank. Đối với
PIC16F877A, bộ nhớ dữ liệu chia làm 4 bank. Mỗi bank có dung lượng 12 bytes, bao gồm các
thanh ghi có chức năng đặc biệt SFR (Special Function Register) nằm ở các vùng địa chỉ thấp và

các thanh ghi mục đích chung GPR (General Purpose Register) nằm ở vùng địa chỉ còn lại trong
bank. Các thanh ghi SFR thường xuyên sử dụng (ví dụ như thanh ghi STATUS) sẽ được đặt ở tất
cả các bank của bộ nhớ dữ liệu giúp thuận tiện trong quá trình truy xuất và làm giảm bớt lệnh của
chương trình. Sơ đồ cụ thể của bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A như sau :
Hình 2.5.2 : Bộ nhớ dữ liệu của PIC
3.6Các thanh ghi đặc biệt FSR:
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.6.1 : Các thanh ghi đặc biệt ở Bank 0
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.6.2 : Các thanh ghi đặc biệt ở Bank 1
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.6.3 : các thanh ghi đặc biệt ở Bank 2 và Bank 3
3.7Thanh ghi mục đích chung GPR:
Các thanh ghi này có thể truy xuất trực tiếp thông qua thanh ghi FSG (File Select Register).
Đây là các thanh ghi dữ liệu thông thường, người sử dụng có thế tùy theo mục đích chương trình
mà có thể dùng các thanh ghi này để chứa các biến số, hằng số, kết quả hoặc các tham số phục vụ
cho chương trình.
Trang 20
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
3.8Stack:
Stack cho phép 8 lệnh gọi chương trình con và ngắt hoạt động. Stack chứa địa chỉ mà chương
trình chính sẽ quay về thực hiện từ sau chương trình con hay ngắt. Đối với PIC16F877A, Stack
có độ sâu 8 lớp.
Stack không nằm trong bộ hớ chương trình hay bộ nhớ dữ liệu mà là môt vùng nhớ đặc biệt
không cho phép đọc hay ghi. Khi lệnh CALL được thực hiện hay khi một ngắt xảy ra làm chương
trình bị rẽ nhánh, giá trị của bộ đếm chương trình PC tự động được Vi điều khiển cất vào trong
Stack. Khi một trong các lệnh RETURN, RETLW hay RETFIE được thực thi, giá trị PC sẽ tự

động lấy ra từ trong Stack, Vi điều khiển sẽ thực hiện tiếp chương trình theo đúng quy trình định
trước.
Bộ nhớ Stack trong Vi điều khiển PIC họ 16F87xA có khả năng chứa được 8 địa chỉ và hoạt
động theo cơ chế xoay vòng. Nghĩa là giá trị cất vào bộ nhớ Stack lần thứ 9 sẽ ghi đè lên giá trị
cất vào Stack lần đầu tiên và giá trị cất vào bộ nhớ Stack lần thứ 10 sẽ ghi đè lên giá trị cất vào
Stack lần thứ 2.
Cần chú ý là không có cớ hiệu nào cho biết trạng thái Stack, do đó ta không biết được khi nào
Stack bị tràn. Bên cạnh đó, tập lện của Vi điều khiển dòng PIC cũng không có lệnh POP hay
PUSH, các thao tác với bộ nhớ Stack sẽ hoàn toàn được điều khiển bởi CPU.
3.9Các cổng xuất nhập của PIC16F877A:
2.9.1 PORTA:
Trang 21
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.9.1 : Cấu trúc bên trong của PORTA
PORTA gồm 6 chân từ RA0 đến RA5. Việc ghi giá trị vào thanh ghi TRISA sẽ quy định các
chân của PORTA là input hay output. Việc đọc thanh ghi PORTA sẽ đọc trạng thái các chân ở
PORTA. Việc ghi giá trị vào thanh ghi PORTA sẽ thay đổi trạng thái của các chân PORTA.
Riêng chân RA4 được tích hợp chức năng là chân cung cấp xung clock ngoài cho Timer 0
(RA4/T0CKI). Những chân khác của PORTA được đa hợp với các chân ngõ vào Analog của
ADC và chân ngõ vào của điện thế so sánh của bộ so sánh Comparator. Hoạt động của những
chân này được quy định bằng những bit tương ứng trong các thanh ghi ADCCON1 và CMCON1.
Khi các chân của PORTA được sử dụng làm ngõ vào Analog thì các bit trong thanh ghi
TRISA phải được set bằng 1.
Hình 2.9.2 : Chức năng và các thanh ghi liên quan đên PORTA
2.9.2 PORTB:
Trang 22
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.9.3 : Cấu trúc bên trong của PORTB
PORTB gồm 8 chân từ RB0 – RB7. Việc ghi giá trị vào thanh ghi TRISB sẽ quy định các chân
của PORTB là input hay output. Việc đọc thanh ghi PORTB sẽ đọc trạng thái của các chân ở

PORTB. Việc ghi giá trị vào thanh ghi PORTB sẽ thay đổi trạng thái của các chân PORTB.
Ba chân của PORTB được đa hợp với chức năng In-Circuit Debugger và Low Voltage
Programming Function là : RB3/PGM, RB6/PGC, RB7/PGD. Mỗi chân PORTB có một
transistor kéo lên VDD. Chức năng này hoạt động khi bit RBPU (Option <7>) được xóa. Chức
năng này sẽ tự động được xóa khi PORTB được quy định là input.
Bốn chân của PORTB từ RB7 đến RB4 có chức năng ngắt khi trạng thái chân PORTB thay đổi
(Khi PORTB được quy định là output thì chức năng này không hoạt động). Giá trị chân của
PORTB được so sánh với giá trị đã được lưu trước đó, khi có sự sai lệch giữa 2 giá trị này, ngắt
sẽ xảy ra với cờ ngắt RBIF (INTCON <0>) được set lên. Ngắt có thể làm cho VĐK thoát khỏi
trạng thái SLEEP.
Bất cứ sự truy xuất nào trên PORTB sẽ xóa trạng thái sai lệch, kết thúc ngắt và cho phép xóa
cờ ngắt RBIF.
Trang 23
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
Hình 2.9.4 : Chức năng và các thanh ghi liên quan đên PORTB
2.9.3 PORTC:
Hình 2.9.5 : Cấu trúc bên trong của PORTC
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp: Tổng đài PABX 1 - 4 GVHD: tên giáo viên hướng dẫn
PORTC gồm 8 chân từ chân RC0 – RC7. Việc ghi giá trị vào thanh ghi TRISC sẽ quy định các
chân của PORTC là input hay output. Việc đọc thanh ghi PORTC sẽ đọc trạng thái của các chân
ở PORTC. Việc ghi giá trị vào thanh ghi PORTC sẽ thay đổi trạng thái của các chân PORTC.
Các chân PORTC được đa hợp với các chức năng ngoại vi.
Khi các chức năng ngoại vi được cho phép ta cần quan tâm chặc chẽ tới giá trị các bit của
thanh ghi TRISC. Một số chức năng ngoại vi sẽ ghi đè giá trị 0 lên các bit của thanh ghi TRISC
và mặc định các chân này là output, ngoài ra một số chức năng ngoại vi khác sẽ tự động mặc định
một số chân là ngõ vào. Do đó cần xem kỹ các tính năng của các hàm ngoại vi để thiết lập giá trị
các bit trong thanh ghi TRISC cho thích hợp.
Hình 2.9.6 : Chức năng và các thanh ghi liên quan đên PORTC
2.9.4 PORTD:

Hình 2.9.7 : Cấu trúc bên trong của PORTD
Trang 25