Thiết kế máy tính cước điện thoại

PHẦN I: DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Công nghệ thông tin liên lạc ngày nay đã phát triển một cách nhanh chóng và
vượt bực, nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Công nghệ thông tin
đóng vai trò cốt lõi trong việc cập nhật thông tin cho mọi người, trong dòch vụ viễn
thông điện tử dựa trên hệ thống mạng điện thoại, hoạt động độc lập thông qua
mạng thuê bao điện thoại.
Ngày nay thông tin liên lạc phát triển cao, để có thể làm việc có hiệu quả thì
tại các thuê bao công cộng ta có thể đặt một máy tính cước, máy này cho người gọi
biết quay số và thời gian đàm thoại, đồng thời tính số tiền của mỗi cuộc gọi.
Với suy nghó là ứng dụng các kiến thức đã học ở trường, em chọn đề tài máy
tính cước điện thoại, nhằm giải quyết phần nào khó khăn mà các thuê bao công
cộng đã gặp phải.
Với máy tính cước này, người gọi có thể biết số quay số, thời gian đàm thoại
và giá tiền cuộc gọi: nội hạt, liên tỉnh, nước ngoài. Nhờ đó mà các dòch vụ thuê bao
công cộng phục vụ khách hàng được tốt hơn.
II. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
Với đề tài máy tính cước điện thoại được đặt ở các dòch vụ thuê bao công
cộng, thì nhiệm vụ chủ yếu là tính toán chính xác thời gian đàm thoại và đổi ra số
tiền ứng với thời gian đã gọi, ngoài ra còn có thể hoạt động như đồng hồ chỉ thò
thời gian. Từ mục đích này nên máy tính cước phải đạt những yêu cầu sau:
- Được sử dụng trên toàn nước 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 mấy có đăng ký đảo cực
tại tổng đài một cách chính xác và bắt đầu tính thời gian đàm thoại sau khi
nhấc máy 10s đối với máy không có đăng ký đảo cực.
- Lưu trữ tạm thời tất cả các thông số của cuộc gọi như: số quay số, giá tiền
của mỗi cuộc gọi và thời gian gọi.
III. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Điện thoại công cộng là một đề tài thuộc phạm vi chuyên môn trong ngành
viễn thông, cho nên để nghiên cứu kỹ thì phải cần một thời gian. Với thời gian 6

tuần mà có nhiều vấn đề cần giải quyết, hơn nữa kiến thức về viễn thông có hạn
cho nên để thực hiện đề tài này em tập trung vào giải quyế những vấn đề sau:
- Thiết kế phần cứng máy tính cước điện thoại.
- Xác đònh chính xác thời gian đàm thoại và qui ra giá tiền.
- Lưu trữ các giá trò của cuộc gọi.
IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC THI ĐỀ TÀI:
Với những yêu cầu đã được trình bày ở trên, ta có thể đưa ra các phương pháp
để thực thi đề 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 có thể đáp ứng nhu cầu trên thì khó có thể vì khả năng mở
rộng bộ nhớ bò giới hạn. Còn kỹ thuật vi xử lý có thể khắc phục được những yếu
điểm của kỹ thuật số là bộ nhớ được mở rộng nhưng phần thi công phần cứng thì
khó, đó là trở ngại lớn trong phần thiết kế và thi công.
Ở đây chúng em muốn giới thiệu kỹ thuật mới đó là kỹ thuật vi điều khiển, nó
có thể khắc phục được tất cả các họ trên vì bộ nhớ mở rộng và phần mềm linh hoạt
hơn. Hơn nữa nó được thò trường hiện nay dùng rất phổ biến và giá cả hợp lý.
Có rất nhiều họ vi điều khiển, ở đây chọn vi điều khiển 8031 của hãng Intel
cùng với cá IC chuyên dùng, nhằm để có thể giao tiếp với bên ngoài để đáp ứng
đầu đủ các yêu cầu của đề tài đặt ra. Vi điều khiển 8031 được chọn vì có những lợi
điểm sau:
- Vi điều khiển 8031 trên thò trường được sử dụng khá phổ biến và giá thành
hợp lý.
- Các bus đòa chỉ và các bus dữ 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 quay số
này. Như vậy phần cứng của máy sẽ bớt cồng kềnh, giảm giá thành của máy.
PHẦN II: LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
MẠNG ĐIỆN THOẠI

I.Sơ lược về mạng điện thoại:
Mạng điện thoại hiện nay được phân thành 5 cấp tổng đài:
• Cấp cao nhất gọilà tổng đài cấp 1.
• Cấp thấp nhất g 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 thoại 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 Ω.
Tổng đài cuối sẽ được cung cấp cho thuê bao một điện áp 48VDC.
Hai dây dẫn được nối với jack cắm.
• Lõi giữa gọi là Tip (+).
• Lõi bọc gọi là Ring (-).
• Vỏ ngoài gọi là Sleeve.
Khi thuê bao nhấc máy tổ hợp, khi đó các tiếp điểm sẽ đóng tạo ra dòng chạy
trong thuê bao là 20mA DC và áp rơi trên Tip và Ring còn +4VDC.
II CÁC 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 đònh cac cuộc gọi thuê bao, kết nói
với thuê bao bò 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 dùng nhân công tiến hành các quá trình này
bằng tay, trong khi hệ tổng đài tự động tiến hành những công việc này bằng các
thiếp bò 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 đøng dây bò 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 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 ắc-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 đònh khi thuê bao 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 chủ bắt
đầu nghe thấy tín hiệu mời quay số và sau đó chuyển số điện thoại của
thuê bao bò gọi. Hệ tổng đài thực hiện các chức năng này.
- Kết nối cuộc gọi : khi các số quay được ghi lại, thuê bao bò gọi đã được xác
đònh, hệ tổng đài sẽ chọn một bộ các đường trung kế đến tổng đài thuê bao
bò gọi và sau đó chọn một đường rỗi trong số đó. Khi thuê bao bò gọi nằm
trong tổng đài nội hạt thì một đường gọi nội hạt được sử dụng.
- Chuyển thông tin điều khiển : khi được nối tới tổng đài của thuê bao bò gọi
hay tổng đài trung chuyển, cả hai tổng đài trao đổi với nhau các thông tin
cần thiết như số thuê bao bò 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 bò gọi được truyền đi.
- Kết nối tại trạm cuối : khi trạm cuối được đánh giá là trâm nội hạt dựa trên
số thuê bao bò gọi được truyền đi, bộ điều khiển trạng thái máy bận của
thuê bao bò 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 bò gọi. Khi trả lời, tín hiệu chuông
bò ngắt và trạng thái được chuyển thành trạng thái máy bận
- Tính cước : tổng đài chủ gọi xác đònh câu trả lời của thêu bao bò gọi và nếu
cần thiết bắt dầu tính toán giá trò cước phải trả theo khoảng cách gọi và
theo thời gian gọi.
- Truyền tín hiệu báo bận : khi tất cả các đường trung kế đều đã bò chiếm
theo các bước trên đây hoặc thuê bao bò gọi bận thì tín hiệu bận được
truyền đến cho thuê bao chủ gọi.
- Hồi phục hệ thống : trạng thái này được xác đònh 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 tiến hành để xử lý các cuộc
gọi đã được trình bày ngắn gọn. Trong hệ thống tổng đài điện tử, nhiều đặc tính
dòch vụ mới được thêm vào cùng với các chức năng trên.
Do đó, các điểm cơ bản sau đây phải được xem xét khi thiết kế các chức năng
này:
1. Tiêu chuẩn truyền dẫn: mục đích đầu tiên cho việc đấu 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 đònh bằng cách xem xét sự mất mát khi truyền, độ rộng dãi tần
số truyền dẫn và tạp âm.
2. Tiêu chuẩn kết nối: điều này liên quan đến vấn đề dòch vụ đấu nối cho các thuê
bao. Nghóa là đó là chỉ tiêu về các yêu cầu đối với cá thiếp bò tổng đài và số các
đường truyền dẫn nhằm bảo đảm 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 quả với tỷ
lệ cuộc gọi bò mất ít nhất phải được lập ra.
3. 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 điều khiển tập trung có thể gặp
phải 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.
4. Độ linh hoạt: số lượng các cuộc gọi có thể xử lý thông qua các hệ thống tổng đài

đã tăng lên rất nhiều và nhu cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên.
Do đó, hệ thống phải đủ ling hoạt để mở rộng và sửa đổi được.
5. 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
dòch vụ thoại 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.
III. CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI
1. GIỚI THIỆU:
Trong mạng điện thoại, việc thiết lập và giải tỏa đường kết nối tạm thời tùy
theo các chỉ thò 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 dòch vụ của mạng.
2. PHÂN LOẠI CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU
a. Thông tin yêu cầu và giải tỏa cuộc gọi:
- Thông tin yêu cầu cuộc gọi: khi đó thuê bao gọi nhấc tổ hợp và tổng đài sẽ
kết nối đến thiếp bò thích hợp để nhận thông tin đòa chỉ (số bò gọi).
- Thông tin giải tỏa: khi đó cả hai thuê bao gác máy tổ hợp (on hook) và tổng
đài sẽ giải tỏa tất cả các thiếp bò được làm bận cho cuộc gọi, và xóa sạch bất kỳ
thông tin nào khác được dùng cho việc thiết lập và kềm giữ cuộc gọi.
b. Thông tin chọn đòa chỉ:
Khi tổng đài đã sẵn sàng nhận thông tin đòa chỉ, nó sẽ gửi một tín hiệu yêu
cầu. Đó chính là âm hiệu quay số đến thuê bao.
c. Thông tin chấm dứt chọn đòa chỉ:
Thông tin này chỉ dẫn tình trạng của đường dây bò gọi hoặc lý do không hoàn
tất cuộc gọi.
d. Thông tin giám sát:
Chỉ rõ tình trạng nhấc/gác tổ hợp của thuê bao gọi và tình trạng on-off hook
của thuê bao gọi sau khi đường nối thoại đã được thiết lập.
- Thuê bao gọi nhấc tổ hợp

- Thuê bao bò gọi đã trả lời và việc tính cước đã bắt đầu.
- Thuê bao bò gọi gác tổ hợp.
- Thuê bao bò gọi đã gác tổ hợp kết thúc cuộc gọi và ngắt đường kết nối cuộc
gọi sau một thời gian nếu thuê bao gọi không gác máy.
3. BÁO HIỆU TRÊN ĐƯỜNG DÂY THUÊ BAO:
a. Báo Hiệu Trên Đường Dây Thuê Bao Gọi:
Trong các mạng điện thoại hiện nay, nguồn tại tổng đài cung cấp đến các thuê
bao thường là 48VDC .
* Yêu cầu cuộc gọi: khi thuê bao rỗi, trỡ kháng đường dây cao, trở kháng
đường dây 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 một cuộc gọi mới
và sẽ cung cấp đến thuê bao âm hiệu mời quay số.
* Tín hiệu đòa chỉ: Sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ gửi các chữ
số đòa chỉ. Các chữ số đòa 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 đòa chỉ, bộ phận đòa 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 gọi bò rỗi, âm hiệu hồi âm chuông đến thuê bao gọi và dòng
điện rung chuông đến thuê bao bò gọi.
- Nếu đường dây bò 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 bò thất bại, khác với trường hợp thuê bao bò gọi mắc bận.
* Tín hiệu trả lời trở về: Ngay khi thuê bao bò gọi nhấc tổ hợp, một tín hiệu
đảo cực được phát lên thuê bao gọi.Việc này cho phép sử dụng để hoạt động thiếp
bò đặc biệt đã được gắn vào thuê bao gọi (như máy tín cước).
* Tín hiệu giải tỏa: Khi thuê bao gọi giải tỏa có nghóa lá on hook, tổng trở
đường dây lên cao. Tổng đài xác nhận tín hiệu này giải tỏa tất cả các thiếp bò liên
quan đến 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.
b. Báo Hiệu Trên Đường Dây Thuê Bao Bò Gọi:
* Tín hiệu rung chuông: Đường dây thuê bao rỗi nhận cuộc gôi đến, tổng đài
sẽ gửi dòng điện rung chuông đến máy bò gọi. Dòng điện nà có tần số 20Hz, 25Hz,
50Hz được ngắt khoảng thích hợp. Âm hiệu hồi âm chuông cũng được gửi về thuê
bao gọi.
* Tín hiệu trả lời: Khi thuê bao bò 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 gian đoạn đàm thoại.
* Tín hiệu giải tỏa: Nếu sau khi giai đoạn đàm thoại, thuê bao bò gọi ngắt tổ
hợp trước thuê bao gọi sẽ thay đổi tình trạng tổng trở đường dây, khi đó tổng đài sẽ
gởi tín hiệu đường dây lâu dài đến thuê boa 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.
4. 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 hoặc Ring vì điều này thật 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.
Ngòai 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.
a. Tín hiệu chuông (Ring signal)
Khi một thuê bao bò gọi thì tổng đài sẽ gửi tín hiệu chuông đến để báo cho
thuê bao đó biết có người bò 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 V

RMS
đến 130 V
RMS
thường là 90
V
RMS
. Tín hiệu chuông được gửi đến theo dạng xung thường là giây có và 4 giây
không (như hình vẽ). Hoặc có thể thay đổi thời gian tùy thuộc vào từng tổng đài.
2s 4s
hình1 :dạng tín hiệu chuông
b. 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 (tone)
có tần số 350Hz và 440Hz.
c. 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.
- 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 bò 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 tần số 480Hz và 620Hz. Tín hiệu này có chu kỳ 1s (0.5s có và 0.5s không).
d. Tín hiệu chuông hồi tiếp:
Thật là khó chòu 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 đề này tổng đài sẽ gửi một tín hiệu chuông hồi tiếp về cho thuê
bao gọi tương ứng với tiếng chuông ở thuê bao bò 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 bò gọi.
e. 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 1Hz 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.
f. 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.
g. 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
gọi. Ở các trạm công cộng có trang bò 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.
BẢNG TÓM TẮT TẦN SỐ TÍN HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN THOẠI
Vùng họat động
(Hz)
Chuẩn
(Hz)
Dạng tín hiệu đvò
Tín hiệu chuông 16 – 60 25 Xung 2s on 4s off Hz
Tín hiệu mời gọi 350+440 Liên tục Hz
Tín hiệu báo bận 480+620 Xung 0,5s on 0,5s off Hz
Tín hiệu chuông hồi tiếp 440+480 Xung 2s on 4s off Hz
Tín hiệu báo gác máy 1400+2060+
2450+2600

Xung 0,1s on 0,1s off Hz
Tín hiệu sai số 200-400 Liên tục Hz
IV. TÍN HIỆU ĐIỆN 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 độ nghe rõ và độ hiểu. Hai chỉ tiêu này liên quan chặt chẽ đến đặt tính của
tín hiệu điện thoại là mức động, dải động và băng tần điện thoại.
1. Mức Động:
Biết rằng: thính giác có quán tính, tai không phản ứng đối với quá trình tức
thời của âm mà chỉ cảm thụ sau một khoảng thời gian nhất đònh để gom góp các
nhân tố của âm. Vậy tại thời điểm đang xét, cảm thụ thính giác không chỉ được xác
đònh bởi công suất tín hiệu tại thời điểm đó mà còn bởi các giá trò vừa mới qua
không lâu của năng lượng tín hiệu. Vậy mức động của tín hiệu điện thoại là cảm
thụ thính giác có được nhờ tính bình quân trong khoảng thời gian xác đònh các giá
trò tức thời đã san bằng của tín hiệu đó.
2. Dải Động:
Dải động của tín hiệu là khoảng cách giá trò của mức động nằm giữa mức
động cực tiểu và cực đại.
Ý nghóa: Người ta có thể biến đổi dải động bằng phương pháp nén/dãn dải
động để tăng tỷ số tín hiệu/tạp âm (S/N) đảm bảo tiêu chuẩn.
3. Độ rõ và độ hiểu:
a/ Độ rõ là tỷ số giữa số 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 45từ thì
độ rõ là: 45/ 50 x 100% = 90%
b/ Độ hiểu lại tùy 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.
c/ 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 được truyền đạt.

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 500 – 2000 Hz và ngøi ta hoàn toàn
nghe rõ, còn trong khoảng tần số khác 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 đến một mức độ nhất đònh. Mặt khác trong thông tin điện thoại nếu truyền cả
băng tần tiếng nói thì yêu cầu chất lượng của các linh kiện, thiết bò như ống nói,
ống nghe, biến áp … phải cao hơn. Đặc biệt với thông tin nhiều kênh, nếu truyền cả
băng tần tiếng nói thì sẽ ghép được ít kênh, và thiết bò đầu cuối, các trạm lập phải
có yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Cho nên băng tần truền dẫn của điện thoại hiện nay
được chọn từ 300 đến 3400Hz, gọi là băng tần truyền dẫn hiệu dụng của điện thoại.
CHƯƠNG II: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ
MÁY ĐIỆN THOẠI


I. NGUYÊN LÝ THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI:
Thông tin điện thoại là quá trình truyền đưa tiếng nói từ nơi này đến nơi khác,
bằng dòng điện qua máy điện thoại. Máy điện thoại là thiếp bò đầu cuối của mạng
thông tin điện thoại. Quá trình thông tin đó được minh họa như sau:
1. Sơ đồ:
Mạch điện thoại đơn giản gồm:
- Ống nói.
- Ống nghe.
- Nguồn điện.
- Đường dây.
Hình 2-1: Nguyên lý thông tin điện thoại
2. Nguyên lý:
Khi ta nói trước ống nói của máy điện thoại, dao động âm thanh của tiếng nói
sẽ tác động vào màng rung của ống nói làm cho ống nói thay đổi, xuất hiện dòng

điện biến đổi tương ứng trong mạch. Dòng điện biến đổi này được truền qua đường
dây tới ống nghe của máy đối phương, làm cho màng rung của ống nghe dao động,
lớp không khí trước màng rung dao động theo, phát ra âm thanh tác động đến tai
người nghe và quá trình truyền dẫn ngược lại cũng tương tự.
Sóng âm thanhống nghe
ống nói
Sóng âm thanh
Nguồn
Đường dây
II. NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI
1. Khi thu phát tín hiệu chuông thì bộ phận đàm thoại phải được tách rời
đường điện, trên đường chỉ có dòng tín hiệu chuông.
2. Khi đàm thoại, bộ phận phát và tiếp nhận tín hiệu chuông phải tách ra khỏi
đường điện, trên đường dây chỉ có dòng điện điện thoại.
3. Máy phải phát được mã số thuê bao bò gọi tới tổng đài và phải nhận được
tín hiệu chuông từ tổng đài đưa tới.
4. Trạng thái nghỉ, máy thường trực đón nhận tín hiệu chuông của tổng đài.
Ngoài ra máy cần phải chế tạo ngắn gọn, nhẹ, đơn giản, bền, đẹp, tiện lợi cho
mọi người sử dụng.
III. NHỮNG CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI
1. Chức năng báo hiệu: báo cho người sử dụng điện thoại biết tổng đài sẳn
sàng tiếp nhận hoặc chưa tiếp nhận cuộc gọi đó bằng các âm hiệu: Tone mời quay
số, tone báo bận.
2. Phát mã số của thuê bao bò gọi vào tổng đài bằng cách thuê bao chủ gọi ấn
phím số … trên máy điện thoại.
3. Thông báo cho người sử dụng điện thoại biết tình trạng diễn biến việc kết
nối mạch bằng các âm hiệu hồi âm chuông, âm báo bận.
4. Báo hiệu bằng chuông kêu, tín hiệu nhạc, tiếng ve kêu … Cho thuê bao bò
gọi biết là có người đang gọi mình.
5. Biến âm thanh thành tín hiệu điện phát sang máy đối phương và chuyển tín

hiệu điện từ máy đối phương tới thành âm thanh.
6. Báo hiệu cuộc gọi kết thúc.
7. Khử trắc âm, chống tiếng dội, tiến keng, tiếng clíc lhi phát xung số
8. Tự động điều chỉnh âm lượng và phối hợp trở kháng với đường dây.
Một số các chức năng khác:
Có hệ thống vi xử lý, hệ thống ghi âm, màn hình và các hệ thống hỗ trợ
truyền dẫn làm cho máy có rất nhiều dòch vụ rất tiện lợi như
- Chuyển tín hiệu tính cước đến tổng đài.
- Gọi rút ngắn đòa chỉ.
- Nhớ số thuê bao đặc biệt.
- Gọi lại …
IV. PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI
1. Chức năng:
Là một thiết bò đầu cuối (terminal – equipment), có chức năng:
- Chuyển đổi qua lại giữa tiếng nói và dòng điện truyền trên dây dẫn.
- 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.
- Kềm giữ cuộc đàm thoại vàphát tín hiệu chờ (tín hiệu nhạc).
2. Phân loại:
Máy điện thoại có thể phân làm 02 loại chính như sau:
a. Máy điện thoại cơ điện:
Là loại máy dùng đóa quay số, với loại máy này chức năng cung cấp dòch dụ
bò giới hạn. Nó có khả năng đàm thoại, quay số, nhận chuông mà không mà không
có các chức năng như kể trên. Xem hình 1 – 1.
b. 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:
* Máy điện thoại ấn phím loại thông thường (standar – tel):
Có chức năng sau:
-Đàm thoại (Nói và nghe)
- Quay số dùng chế độ
+ T: Tone
+ P: Pulse
- Rung chuông điện tử
- Gọi lại số sau cùng (Redial)
- Đàm thoại không dùng tổ hợp (spker – 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. Xem hình 1 – 2
* 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 thò thời gian như một đồng hồ trên màn hình tinh thể lỏng.
- Hiển thò số thuê bao bò gọi khi tiến hành quay số.
- Hiển thò khoảng thời gian của cuộc đàm thoại.
- Hiển thò trạng thái máy trong quá trình sử dụng.
* Máy điện thoại ấn phím có phần ghi âm (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).
* 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.
* 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.
V. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MẠCH ĐIỆN CHO MỘT MÁY ĐIỆN THOẠI:
Bất kỳ một máy điện thoại nào đều phải có hai phần mạch điện cơ bản, đó là
mạch thu, phát tín hiệu chuông và tín hiệu đàm thoại.
Vì vậy để xây dựng mạch điện cho máy điện thoại, người ta sử dụng các
phương pháp sau:
1.Phương pháp hở mạch:
Phương pháp này được trình bày trên sơ đồ Hình 2 –2

N
Hình 2-2 : Trạng thái chờ chuông
TH: Mạch tín hiệu chuông
b

N . N T . H
3 S 2
1
a
NN: Mạch nói nghe
S : Tiếp điểm tổ hợp
a/ Trạng thái chờ chuông:
Tổ hợp đặt trên giá đỡ cũa máy, nút gác tổ hợp làm tiếp điểm S2 chập S1.
Mạch thu chuông được đấu thường trực lên đường dây để đón tín hiệu chuông từ
tổng đài phát tới.
S3 hở tách mạch đàm thoại ra khỏi đường dây.
b/ Trạng thái đàm thoại:
Thuê bao nhấc tổ hợp lên khỏi giá đỡ, nút gác tổ hợp làm cho tiếp điểm S2
chập S3, mạch nói nghe đấu lên đường dây. S1 tách mạch chờ tín hiệu chuông.
Khi phát tín hiệu chuông tới tổng đài. Mạch phát pulse hoặc Tone đấu lên
dây.

2.Phương pháp chập mạch:
Phương pháp này trình bày trên.Hình 2 – 3
a/ Trạng thái chờ chuông
Tổ hợp đặt trên giá đỡ của máy, làm S2 chập S3. Mạch thu chuông được đấu
lên đường dây, còn mạch nói nghe bò đoản mạch.
b/ Trạng thái đàm thoại, S2 chập S1
Do vậy mạch nói nghe được đấu lên đường dây còn mạch thu chuông bò đoản.
VI. LẮP ĐẶT MÁY ĐIỆN THOẠI
Thiết bò bao gồm dây, máy và các thiết bò phụ khác, đảm bảo để máy làm
việc tốt trong mạng điện thoại, an toàn cho máy và người sử dụng
Các thiết bò được đặt từ hộp phân dây đến máy điện thoại là thiết bò thuê bao
gồm:
Hình: Đấu máy điện thoại từ hộp đấu dây vào máy điện thoại

N . N
T . H
b
S
3
1
a
2

Thiết bò
bảo an
Hộp đấu
dây
Máy điện
thoại
Dây cáp
2 sợi
cáp về
tổng đài
(EV)
- Cáp thuê bao từ hộp phân dây đến máy điện thoại
- Thiết bò bảo an
- Dây đất
- Máy điện thoại
sơ đồ đấu thiết bò theo mạch hình trên
1. Nguyên tắc lắp đặt thiết bò thuê bao
Dây ngoài trời được kéo từ hộp đầu dây Ev (hộp cáp) vào máy điện thoại,
chiều dài thông thường từ vài mét đến vài chục mét; dùng dây cáp thuê bao hai sợi.
Dây phải kéo thẳng, nên đi kín đáo, cho vòng đi vuông góc dùng đinh kẹp chặt vào
tường, cách xa điện đèn ít nhất 15 cm, những chỗ xuyên qua tường phải lồng vào

ống nhựa, sứ …
2. Lắp đặt thiết bò bảo an, đấu theo sơ đồ sau:
Hình: Cách đấu thiết bò bảo an
Dây ngoài trời vào được đấu qua cầu chì, đến bộ thu lôi có dây đất, rồi mới
đấu vào máy điện thoại.
Cầu chì bò cháy đứt, ngắt đường dây ra khỏi máy khi trên đường dây có dòng
tăng đột ngột cao hơn dòng cho phép qua cầu chì. Nếu trên đường dây có điện áp
cao, thu lôi sẽ phóng điện giải tỏa điện áp cao xuống đất để đảm bảo an toàn cho
máy và người sử dụng.
Dùng bộ bảo an bằng varistor (hình trên).
Varistor là điện trở nhạy áp, đặt tính V-A ngược chiều và thuận chiều giống
đặt tính V-A ngược chiều của diod ổn áp.
Khi điện áp ở hai đầu điện trở RM cao hơn điện áp đánh xuyên thì dòng điện
chạy qua điện trở tăng vọt, nhưng điện áp 2 đầu của điện trở nhạy áp không tăng
(hoặc tăng rất ít) như vậy bảo vệ được máy điện thoại.

Đấu vào
đường dây
thuê bao
Máy điện
thoại
Cầu chì
Thu lôi
R
M
Ống cầu chì
Đấu vào
đường dây
Nối vào điện
thoại

CHƯƠNG III. MÁY ĐIỆN THOẠI ẤN PHÍM
I. CÁC KHỐI CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI
1.Sơ đồ khối:
2. Mạch chống quá áp
Chống điện áp cao do đường dây điện thoại bò chậm vào mạng điện lực hoặc
bò sấm sét ảnh hưởng làm hỏng máy.
3. Mạch tín hiệu chuông
Thu tín hiệu chuông cho tổng đài gọi đến có tần số 25±3Hz. 90±15V phát 2
giây ngắt quãng 4 giây được nắn thành dòng một chiều, lọc phẳng và cấp điện cho
mạch dao động tần số chuông âm tần, khuếch đại rồi đưa ra loa hoặc đóa 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 dòng chuông mà không liên quan đến
dòng một chiều, dòng đàm thoại, tín hiệu chọn số để tránh động tác nhầm.
4. Mạch chốn đảo cực
Để cấp điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối của máy luôn luôn có
cực tính cố đònh để chống ngược nguồn làm hỏng IC trong máy điện thoại. Mạch
thướng dùng cầu diod
5. 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 … ) bò ngắt ra khỏi đường dây.
Ở trạng thái làm việc, tổ hợp được nhấc lên, mạch thu chuông bò 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… tùy theo loại máy.
6. Mạch thu phát tín hiệu:
Gọi bằng đóa quay số hay bằng bàn phím để phát tín hiệu chọn số của thuê
bao bò gọi tới tổng đài ở dạng xung thập phân (pulse) hay Tone (tín hiệu song âm
đa tần DTMF).
7. Mạch diệt tiếng keng, clíc
Khi gọi số, do 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.
8. 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 bò 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 điều
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.
9. Mạch đàm thoại:
Gồm ống nói, ống nghe, mạch khuếch đại nói, nghe, dùng cho việc đàm thoại
giữa hai thuê bao.
10. Cầu sai động:
Phân mạch nói nghe, kết hợp với mạch cân bằng trở kháng đường dây để khử
trắc âm.
II. KỸ THUẬT GỞI SỐ BẰNG XUNG LƯỢNG ÂM ĐA TẦN (DUAL TONE
MULTIFREQUENCY DTMF ).
1. Hệ thống DTMF
Hệ thống DTMF 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 DTMF giờ đây trở thành chuẩn thay thế cho hệ thống xung kiểu cũ.
DTMF (dual tone multifrequency) là tổng hợp của hai âm thanh. Nhưng điểm
đặt biệt của hai âm này là không cùng âm nghóa là: tần số của hai âm thanh này
không có cùng ước số chung 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 DTMF.
Lợi điểm của việc sử dụng tín hiệu DTMF 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 DTMF. 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
tần số này đã được chọn lựa rất cẩn thận.
Ngày nay để tăng khả năng sử dụng của điện thoại người ta phát triển thêm
một cột nữa cho bàn phím điện thoại chuẩn tạo nên bàn phím ma trận 4x4 như hình
3.
2. Tiếp nhận âm hiệu DTMF:
Tần số DTMF 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 DTMF 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 DTMF.
1209Hz 1336Hz 1477Hz

697Hz
770Hz
852Hz
941Hz

Hình 2 : Bàn phím chuẩn 12 phím DTMF
1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz
697Hz
770Hz

852Hz
941Hz

Hình 3 : Bàn phím chuẩn 16 phím DTMF
* 0 #
9
1 2
8
4 5 6
7
3
* 0 #
9
1 2
8
4 5 6
7
3 A
B
C
D
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 DTMF đến người bò gọi như
là mạch truyền đưa số liệu tốc độ thấp.
3. So sánh thời gian gửi số:
Gửi số bằng lưỡng âm đa tần DTMF 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 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 đóa quay số : 5x10x100ms + 9x700ms = 11,3 s.
Ngoài ưu điểm sử dụng dễ dàng, nhẹ, DTMF giảm thời gian chiếm dụng bộ
thu số rất nhiều, giảm bởi số lượng bộ thu số dẫn tới giản giá thành tổng đài.
4. Yêu cầu đối với bộ phát âm hiệu DTMF
Để kết nối tốt đối với đường dây là:
- Điện áp nguồn nuôi một chiều (DC) và mạch vòng phải được giữ ở mức ổn
đònh dù máy ở xa hay ở gần tổng đài.
- m hiệu phải có mức điện ổn đònh.
- Bộ phát âm hiệu DTMF phải hòa hợp tổng trở tốt đối với đường dây.
Vấn đề nguồn nuôi đặt ra cho hai trường hợp đặc biệt: đường dây xa và đường
dây gần. Đường dây xa làm giảm dòng và điện áp đến máy để nuôi bộ tạo dao
động, do đó máy này cần hoạt động ở điện áp thấp đến 3V. Đối với đường dây gần,
máy phải có khả năng nuốt bởi điện áp và dòng nếu tổng đài không có khả năng
trang bò khả năng này.
III. NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH ĐIỆN CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI
ẤN PHÍM
PHẦN III THIẾT KẾ
CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI – NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG

I. SƠ ĐỒ KHỐI:
CPU
CHỐT
DATA
RAM
NHỚ
EPROM
XUNG CK
GIẢI MÃ
ĐỊA CHỈ

KHUẾCH
ĐẠI CÔNG
SUẤT
ĐẢO CỰC RƠLAY
DTMF
THU
LED HIỂN
THỊ
NGUỒ
N
II. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI
1. Khối CPU:
Là bộ não của hệ thống máy tính, nó quản lý tất cả các hoạt động trong hệ
thống và thi hành các hoạt động đếm và tính cùc điện thoại trên dữ liệu. Nó là tập
hợp các mạch logic thực hiện các hoạt động đem về các lệnh và thực thi các lệnh.
2. Khối EPROM :
Đây là khối lưu trữ chương trình hoạt động chính của khối CPU, nội dung
không bò mất khi mất điện. Chương trình phần mềm được nạp ở đây.
3. Khối RAM nhớ ngoài:
Lưu trữ tạm thời các thông số của cuộc gọi, cũng như khả năng thay đổi
chương trình do người sử dụng lập. Ram ngoài có thể được đọc hoặc ghi khi có tín
hiệu điều khiển ghi hoặc đọc từ CPU
4. Khối Chốt Đòa Chỉ:
Lưu trữ các đòa chỉ do CPU đưa vào và chuyển các đòa chỉ này đến các khối
RAM nhớ ngoài và EPROM.
5. Khối Giải Mã Đòa Chỉ:
Khi có tín hiệu xung clock tác động về ngõ vào của xung clock. Khi có tín
hiệu từ CPU gởi về thì ngõ ra sẽ tác động cho hệ thống led 7 đoạn hoạt động.
6. Khối Thu DTMF:
Đây là IC 8870 dùng để giải mã tone, giải mã các số từ bàn phím của điện

thoại và đưa dữ liệu về cổng xuất nhập dữ liệu qua bus dữ liệu.
7. Khối Khuếch Đại Công Suất:
Bao gồm các transistor dẫn bảo hòa khuếch đại công suất cho hệ thống led 7
đoạn, các transistor được kích từ khối giải mã đòa chỉ và từ port 1 của vi điều khiển.
8. Khối Xung CK:
Tạo ra xung clock có tần số cố đònh để các khối trong máy hoạt động đồng bộ
với nhau.
9. Khối Đảo Cực:
Nhận biết được và xử lý khi có tín hiệu từ tổng đài gửi đến cho thuê bao bên
kia nhấc máy thông thoại thì tính tiền. Nếu thuê bao không đăng ký đảo cực thì khi
thuê bao bắt đầu quay số đầu tiên thì mạch nhận biết là không có tín hiệu đảo cực
và bắt đầu tính tiền.
10. Khối Hiển Thò:
Hiển thò các thông số về giá thành, thời gian và số cuộc gọi cũng như tình
trạng của máy ở thời điểm hiện tại.
11. Khối Nguồn:
Tạo ra một nguồn điện áp thỏa mãn yêu cầu về điện áp cung cấp cho tất cả
các linh kiện trong mạch.
III. GIẢI THÍCH SƠ LƯC VỀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH:
- Khi hệ thống được cung cấp nguồn, nguồn điện áp sẽ đến tất cả các vi mạch
của máy. CPU được cấp nguồn sẽ bắt đầu hoạt động ở đòa chỉ 0000H.
- Khi có yêu cầu thực hiện cuộc gọi tức là máy ở chế độ nhấc tổ hợp (off
hook) CPU sẵn sàng tiếp nhân số gọi.
- Khi người gọi thực hiện bấm số gọi, CPU sẽ lưu trữ tạm thời số gọi vào Ram
và đồng thời đưa ra mạch hiển thò để hiển thò các số vừa gọi.
- Sau khi chấm dứt cuộc gọi, máy sẽ hiển thò giá tiền và số cuộc gọi.
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ VÀ GIẢI THÍCH
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY THEO
TỪNG KHỐI
I. KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM (CPU):

Trong máy tính cước, khối CPU chính là trái tim của máy, nó tiếp nhận và xử
lý tất cả các thông tin hoạt động của máy. Vì vậy việc chọn một CPU có độ bền
cao, khả năng làm việc ổn đònh, các thông số và linh liện kèm theo không quá khắc
khe và phức tạp là một yêu cầu quan trọng trong việc thiết kế.
Ở máy tính cước, do chương trình thực hiện và các hoạt động tương đối không
phức tạp nên ta chọn các vi xử lý 8 bit.
Trên thò trường hiện nay có các vi xử lý thường gặp:
- Vi xử lý của hãng Intel: 8085, 8086, 8031, 8051
- Vi xử lý của hãng Zilog: Z80
- Vi xử lý của hãng Motorola: 6802
Tất cả các vi xử lý trên đều là những họ vi xử lý đầu tiên và chúng có các
chương trình phần mềm lập trình ứng dụng rất linh hoạt, bên cạnh đó các tài liệu
kỹ thuật về chúng trên thò trường rất đầy đủ.
Căn cứ vào các yêu cầu về kỹ thuật cũng như tính kinh tế của máy tính cước
ta chọn các vi xử lý dựa trên độ phức tạp của phần cứng hay chọn các vi xử lý sao
cho số lượng thiết bò ngoại vi là ít nhất
Đặc điểm nổi bật của 8031 là mạch dao động được tích hợp sẵn bên trong, do
đó chỉ cần gắn thạch anh cho phù hợp thì vi xử lý sẽ làm việc ổn đònh. Trong khi đó
Z80 thì mạch dao động không được tích hợp sẵn bên trong, do vậy việc gắn một
mạch dao động bên ngoài có tần số cao để cho vi xử lý làm việc làm cho mạch
thêm phức tạp và tần số làm việc cũng không ổn đònh.
Trong các chương trình viết bằng ngôn ngữ cấp thấp (Assembly), các lệnh
chuyển dời dữ liệu chiếm một vò trí quan trọng và các phép toán số học cũng như
logic chỉ thực hiện trên các thanh ghi. Vi điều khiển có một số lượng thanh ghi
đáng kể và có Ram nội được đòa chỉ hóa từng bit, đây là một điểm mạnh của họ vi
điều khiển mà nhờ đó người lập trình có thể can thiệp vào từng bit của các port
xuất nhập bằng một lệnh duy nhất, điều này rất khó đối với các vi xử lý khác vì
phải thực hiện nhiều lệnh. Do đó chương trình viết sẽ ngắn hơn và đơn giản hơn.
Hơn nữa 8031 có hai bộ Timers/Counters được dùng như một đồng hồ để đo các
chu kỳ thời gian hoặc có thể hoạt động như bộ đếm.

Vì vậy, 8031 được chọn làm CPU của máy.