Технические науки/ 6.Электротехника и радиоэлектроника.

Магистрант Аль-Баяти М.Ф., д.т.н., проф. Зырянов Ю.Т.

Тамбовский государственный технический университет

Структура системы технического диагностирования

цифрового телефонного аппарата

Для практической реализации алгоритма технического диагностирования (ТД) цифрового телефонного аппарата (ЦТА) необходима разработка встроенного в ЦТА устройства ТД, на базе специализированного микроконтроллера. Используя типовую структурную схему цифрового телефонного аппарата, и синтезированный алгоритм ТД ЦТА разработан вариант построения структурной схемы системы ТД.

Элементы структурной схемы имеют следующее назначение:

МКТД – микроконтроллер технического диагностирования, предназначен для управления процессом ТД и оценки диагностических параметров ЦТА; УК1 – устройство коммутации 1, предназначено для оперативной коммутации сигнала от усилителя передачи на МКТД и отключения тракта передачи от основной схемы ЦТА, а также подачи на вход ЦАП МК проверочной сигнатуры от МКТД; УК2 – устройство коммутации 2, необходимо для оперативного отключения входа усилителя громкоговорящей связи от МК и подключения его к МКТД при проверке тракта ГГС; УК3 – устройство коммутации 3, осуществляет отключение громкоговорителя ЦТА от усилителя громкоговорящей связи и подключает выход усилителя к МКТД; УК4 – устройство коммутации 4, необходимо для оперативного отключения усилителя вызова от пьезоэлектрического излучателя, и подключения к выходу усилителя устройства сравнения; УК5 – устройство коммутации 5, предназначено для отключения микрофона микротелефонной трубки от усилителя передачи и подключения к его входу выхода ЦАП МКТД; УК6 – устройство коммутации 6, отключает телефон микротелефонной трубки от усилителя приема, сигнал с выхода усилителя коммутируется на АЦП МКТД; УК7 – устройство коммутации 7, отключает цепь приема от МК, подключая ее к ЦАП МКТД; УК8 – устройство коммутации 8, осуществляет отключение МК от мультиплексора, соединяет тракт приема с трактом передачи, коммутация всех устройств осуществляется под управлением МКТД; УСР – устройство сравнения, необходимо для сравнения формируемого усиленного сигнала вызова с опорным уровнем напряжения; КЗП – клавиша запуска проверки, позволяет абоненту ЦТА запускать проверку самостоятельно при возникновении проблем с работоспособностью ТА; ИТС – индикатор технического состояния, выдает абоненту информацию о работоспособности или не работоспособности ЦТА.

Работа схемы построена на основе разработанного алгоритма технического диагностирования ЦТА. При получении от ЦАТС или КЗП сигнала начала проверки МКТД производит коммутацию для проверки ЛО и МЛП, она заключается в соединении трактов приема и передачи. После этого МКТД посылает на ЦАТС сигнал запрос на тестовый сигнал. АК ЦАТС подает в цифровую абонентскую линию (ЦАЛ) тестовый сигнал, структура которого должна быть подобрана на основе метода сигнатурного анализа. Решение о работоспособности ЦАЛ, ЛО и МЛП МП АК принимает на основе сравнения принятой и переданной сигнатур. При обнаружении отказа программа ТД абонентской сети выводит сообщение на экран ПЭВМ ЦАТС об обнаруженной неисправности, а также передает по каналу D МКТД сигнал о неработоспособности ЛО и МПЛ ЦСТТ. МКТД при получении данного сигнала подает питающее напряжение на индикатор «не работоспособен» ИТС. При работоспособности ЛО и МПЛ АК выдает сигнал встроенной системе ТД ЦТА на продолжение проверки и передачу управления процессом на нее. Получив его, МКТД подает на МК ЦТА команду начало проверки МК, при этом он следит за состоянием канала D и ДСТТ, и подает сигнал отбоя проверки на МК при получении сигнала вызова ЦАТС, либо при поднятии трубки абонентом. Программа тестирования МК проверяет работу всех его внутренних устройств: микропроцессора, ОЗУ, ПЗУ, устройств ввода-вывода и так далее. Если проверка МК прошла успешно, то МКТД запускает следующий этап ТД – контроль целостности программного обеспечения МК. В случае обнаружения отказа МК и всех проверяемых устройств в дальнейшем, МКТД выдает на ЦАТС сообщение о характере обнаруженного отказа и включает индикатор «не работоспособен» на корпусе ЦТА. Проверка целостности программного обеспечения МК ЦТА осуществляется поэлементным сравнением команд находящихся в ПЗУ МК с эталонными командами, содержащимися в памяти МКТД. Если ошибок в программном обеспечении не обнаружено, то МКТД запускает проверку ЦАП и АЦП МК ЦТА. При данной проверке с порта вывода МКТД аналоговый сигнал, сформированный ЦАП-ом согласно специальной сигнатуре, поступает через УК1 на АЦП МК, пройдя обработку, сигнал в цифровой форме из МК передается на МКТД, где осуществляется его обработка. Одновременно с МКТД передается сигнатура проверки ЦАП МК, которая после обработки ЦАП в аналоговом виде через УК7 поступает на АЦП МКТД, где после преобразования осуществляется его анализ. Следующим этапом ТД является проверка приемного тракта, она заключается в подаче на вход усилителя приема тестового аналогового сигнала, сформированного в результате цифро-аналогового преобразования проверочной сигнатуры в ЦАП МКТД. Усиленный сигнал, пройдя через УК6 и гасящее сопротивление, поступает на вход АЦП МКТД, где осуществляется его обработка и последующий анализ. Проверка передающего тракта осуществляется по той же методике. Тестовый сигнал поступает на вход УсПрд, предварительно пройдя через гасящее сопротивление. Вся необходимая коммутация осуществляется в УК1 и УК5. Проверка тракта ГГС осуществляется также как и проверка тракта приема, для коммутации задействуются УК2 и УК3. Проверка тракта вызова начинается с отключения пьезоэлектрического динамика от УСВ. Выход УСВ подключается к УСР, коммутация осуществляется в УК4. После этого МКТД подает на МК ЦТА сигнал вызова, это служит запуском программы формирования вызывного сигнала. Сформированный в МК вызывной сигнал поступает на УСВ, где усиливается до заданного уровня. С выхода УСВ сигнал через УК4 поступает на УСР, где осуществляется сравнение его уровня с опорным напряжением, подаваемым на вход компараторов УСР.

Структурная схема ЦТА со встроенной системой ТД представленна на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема ЦТА со встроенной системой ТД