Khảo Sát và Thiết Kế Tổng Đài Điện Tử 16 Số

Hệ thống tổng đài điện thoại là một thành phần cốt lõi trong hạ tầng viễn thông hiện đại. 212 trang.

• Đề tài: Khảo Sát và Thiết Kế Tổng Đài Điện Tử 16 Số

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI
• 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
• 1.2. PHÂN LOẠI TỔNG ĐÀI
• 1.3. CÁC ƯU ĐIỂM CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ ĐỐI VỚI TỔNG ĐÀI CƠ ĐIỆN
• 1.4. CÁC PHƯƠNG TIỆN ĐƯỢC CUNG CẤP BỞI TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ
• 1.5. CÁC PHƯƠNG TIỆN QUẢN LÝ
• 1.6. CÁC PHƯƠNG TIỆN BẢO DƯỠNG
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH
• 2.1. KHÁI QUÁT CHUNG
• 2.2. CHUYỂN MẠCH CUỘC GỌI
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
• 2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP GHÉP KÊNH
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.1. TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.2. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.3. CÁC HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.4. CƠ SỞ CỦA TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.5. CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.6. CÁC KỸ THUẬT TRUYỀN DỮ LIỆU
• 3.7. PHƯƠNG PHÁP ĐO TÌM LỖI
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC IC QUAN TRỌNG TRONG TỔNG ĐÀI
• 4.1. IC ĐIỀU KHIỂN 8951
• 4.2. IC MT8870B/MT8870B
• 4.3. IC MA TRẬN CHUYỂN MẠCH ECD 22100
• 4.4. IC PPI 8255
• 5. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
• 5.1. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI
• 5.2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
• 5.3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA TỪNG KHỐI (MẠCH THUÊ BAO, MẠCH TRUNG KẾ)
• 6. CHƯƠNG 6: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
• 6.1. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PHẦN MỀM
• 6.2. CÁC LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT
• 7. KẾT LUẬN, TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Khảo Sát và Thiết Kế Tổng Đài Điện Tử 16 Số

Hệ thống tổng đài điện thoại là một thành phần cốt lõi trong hạ tầng viễn thông hiện đại. Luận văn tốt nghiệp "Khảo sát và Thiết tính tổng đài điện tử 16 số" (2002) định nghĩa tổng đài là "một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối gọi (calling side) đến thiết bị cuối bị gọi (called side)". Việc khảo sát và thiết kế tổng đài điện tử 16 số là một quy trình kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức phần cứng và phần mềm để tạo ra một giải pháp tổng đài cho doanh nghiệp nhỏ hiệu quả. Mục tiêu của quá trình này không chỉ là kết nối 16 máy nhánh điện thoại nội bộ mà còn phải đảm bảo khả năng giao tiếp ổn định với mạng điện thoại công cộng qua các đường bưu điện CO. Một hệ thống được thiết kế tốt sẽ tối ưu hóa luồng thông tin, nâng cao hiệu suất làm việc và tiết kiệm chi phí vận hành cho các văn phòng, cơ quan hay khách sạn quy mô nhỏ. Nghiên cứu này tập trung vào các nguyên lý cơ bản, từ lựa chọn linh kiện, thiết kế sơ đồ mạch đến xây dựng thuật toán điều khiển, tạo nền tảng vững chắc cho việc triển khai các hệ thống tổng đài PABX chuyên nghiệp.

1.1. Lịch sử phát triển và phân loại tổng đài điện thoại

Lịch sử ngành viễn thông ghi nhận sự phát triển vượt bậc của công nghệ tổng đài, từ các hệ thống nhân công sơ khai đến tổng đài cơ điện và cuối cùng là tổng đài điện tử. Tài liệu gốc chỉ ra rằng hệ thống chuyển mạch điện tử (Electronic Switching System - ESS) ra đời từ năm 1965 tại Mỹ, mở ra một kỷ nguyên mới. Tổng đài được phân loại theo hai tiêu chí chính: công nghệ (nhân công, cơ điện, điện tử) và cấu trúc mạng (PABX, nội hạt, đường dài). Tổng đài điện tử 16 số thuộc loại PABX (Private Automatic Branch Exchange), được thiết kế chuyên dụng cho các tổ chức để quản lý các cuộc gọi nội bộ và kết nối ra mạng bên ngoài. Ưu điểm vượt trội của tổng đài điện tử so với tổng đài cơ điện là tốc độ xử lý nhanh, kích thước nhỏ gọn, tiêu thụ ít năng lượng và cung cấp nhiều dịch vụ giá trị gia tăng như lời chào tự động IVR hay ghi âm cuộc gọi.

1.2. Vai trò của việc khảo sát trong thiết kế hệ thống tổng đài

Khảo sát là giai đoạn nền tảng và mang tính quyết định đến sự thành công của toàn bộ dự án. Một quy trình khảo sát kỹ lưỡng giúp xác định chính xác nhu cầu của người dùng, đánh giá hiện trạng hạ tầng mạng cho tổng đài, và dự trù chi phí một cách hợp lý. Các yếu tố cần xem xét bao gồm: số lượng người dùng hiện tại và dự kiến trong tương lai, mật độ cuộc gọi nội bộ và ngoại mạng, các tính năng đặc thù cần thiết (chuyển cuộc gọi, gọi hội nghị), và điều kiện mặt bằng lắp đặt. Bỏ qua hoặc thực hiện sơ sài giai đoạn này có thể dẫn đến một hệ thống không đáp ứng được nhu cầu, hoạt động không ổn định, lãng phí đầu tư và khó khăn trong việc bảo trì hệ thống tổng đài sau này. Do đó, việc tư vấn giải pháp viễn thông chuyên nghiệp ngay từ đầu là cực kỳ quan trọng.

II. Thách thức trong Khảo Sát và Thiết Kế Tổng Đài Điện Tử

Việc thiết kế một hệ thống tổng đài điện tử, dù chỉ với quy mô 16 số, vẫn đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật. Các thách thức này không chỉ nằm ở việc lựa chọn linh kiện phù hợp mà còn ở việc đảm bảo tính tương thích, độ ổn định và khả năng mở rộng của hệ thống. Một trong những vấn đề cốt lõi là sự đồng bộ giữa phần cứng và phần mềm điều khiển. Phần cứng phải có khả năng xử lý tín hiệu chính xác, từ việc nhận dạng tín hiệu nhấc máy, giải mã số quay DTMF đến việc đóng ngắt các kết nối thông qua ma trận chuyển mạch. Trong khi đó, phần mềm phải được lập trình để quản lý tất cả các trạng thái một cách logic, xử lý đồng thời nhiều yêu cầu mà không gây ra xung đột hay tắc nghẽn. Tài liệu gốc nhấn mạnh sự phức tạp trong việc "dịch số, tìm đường nối tuyến" và quản lý các tài nguyên hệ thống một cách hiệu quả. Việc giải quyết các thách thức này đòi hỏi một bản sơ đồ thiết kế tổng đài chi tiết và một quy trình kiểm thử nghiêm ngặt.

2.1. Vấn đề tương thích giữa tổng đài Analog và tổng đài IP

Ở thời điểm nghiên cứu (2002), tổng đài analog 16 máy lẻ là công nghệ phổ biến. Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện nay, hệ thống VoIP và tổng đài IP 16 line đang dần thay thế. Thách thức lớn nhất là đảm bảo sự cân bằng giữa chi phí đầu tư và công nghệ. Các hệ thống analog có chi phí ban đầu thấp hơn nhưng hạn chế về tính năng và khả năng mở rộng. Ngược lại, tổng đài IP cung cấp nhiều tính năng tiên tiến nhưng đòi hỏi một hạ tầng mạng cho tổng đài ổn định và chi phí thiết bị cao hơn. Việc lựa chọn giữa hai công nghệ này hoặc một giải pháp lai (hybrid) cần được cân nhắc kỹ lưỡng trong quá trình khảo sát, dựa trên nhu cầu thực tế và ngân sách của doanh nghiệp.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn thiết bị tổng đài phù hợp

Thị trường hiện nay có nhiều thương hiệu cung cấp thiết bị tổng đài như tổng đài Panasonic, tổng đài Grandstream, hay tổng đài Yeastar S-Series. Mỗi hãng có những ưu và nhược điểm riêng về tính năng, độ bền, giá thành và khả năng tương thích. Thách thức đặt ra là phải lựa chọn được model tổng đài trung tâm, các máy nhánh điện thoại và card mở rộng tổng đài (nếu cần) sao cho hệ thống hoạt động đồng bộ và hiệu quả nhất. Việc lựa chọn sai thiết bị không chỉ gây lãng phí mà còn có thể dẫn đến các sự cố kỹ thuật, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động liên lạc của tổ chức.

III. Phương pháp Khảo Sát Hệ Thống Tổng Đài Điện Tử 16 Số

Quy trình khảo sát là bước đầu tiên và quan trọng nhất, tạo tiền đề cho một bản thiết kế chính xác và khả thi. Một phương pháp khảo sát bài bản sẽ thu thập đầy đủ thông tin, từ đó đưa ra các đề xuất kỹ thuật tối ưu. Quá trình này không chỉ đơn thuần là đếm số lượng người dùng. Nó bao gồm việc phân tích sâu hơn về hành vi sử dụng, các yêu cầu về tính năng đặc biệt và đánh giá toàn diện cơ sở hạ tầng hiện có. Mục tiêu là xây dựng một bức tranh tổng thể về nhu cầu liên lạc của tổ chức, làm cơ sở cho việc lắp đặt tổng đài điện tử một cách khoa học. Theo các nguyên tắc kỹ thuật, quy trình khảo sát thường được chia thành nhiều bước nhỏ, mỗi bước có một mục tiêu và kết quả đầu ra cụ thể, đảm bảo không bỏ sót các yêu cầu quan trọng.

3.1. Thu thập và phân tích yêu cầu người dùng User Requirements

Bước này tập trung vào việc trao đổi trực tiếp với khách hàng để hiểu rõ các nhu cầu. Các thông tin cần thu thập bao gồm: số lượng máy nhánh cần thiết, số lượng đường vào bưu điện (CO line), các tính năng bắt buộc như lời chào tự động IVR, chuyển hướng cuộc gọi, ghi âm cuộc gọi, hay hạn chế cuộc gọi đi đường dài. Cần phải xác định các phòng ban nào có lưu lượng gọi cao, nhu cầu gọi hội nghị, và các kịch bản xử lý cuộc gọi vào giờ hành chính và ngoài giờ. Việc lập thành một văn bản yêu cầu chi tiết (requirement specification) sẽ là tài liệu tham chiếu quan trọng cho các giai đoạn thiết kế và nghiệm thu sau này.

3.2. Đánh giá hiện trạng mặt bằng và hạ tầng mạng viễn thông

Sau khi có yêu cầu, đội ngũ kỹ thuật sẽ tiến hành khảo sát thực địa. Công việc này bao gồm việc kiểm tra hệ thống dây cáp điện thoại hiện có, vị trí đặt tổng đài trung tâm, và các đường đi dây đến từng vị trí đặt máy nhánh điện thoại. Đối với tổng đài IP 16 line, việc đánh giá chất lượng của hệ thống mạng LAN là cực kỳ quan trọng, bao gồm kiểm tra switch, router, và băng thông để đảm bảo chất lượng thoại VoIP không bị gián đoạn. Kết quả của bước này là một sơ đồ hiện trạng, chỉ rõ các điểm thuận lợi và các vấn đề cần khắc phục hoặc nâng cấp trong hạ tầng mạng cho tổng đài.

IV. Hướng dẫn Thiết Kế Phần Cứng cho Tổng Đài Điện Tử 16 Số

Thiết kế phần cứng là quá trình hiện thực hóa các yêu cầu đã khảo sát thành một hệ thống vật lý có thể hoạt động được. Dựa trên tài liệu "Khảo sát và Thiết tính tổng đài điện tử 16 số", một hệ thống tổng đài PABX cơ bản bao gồm các khối chức năng chính: khối xử lý trung tâm, khối chuyển mạch, khối giao tiếp thuê bao (máy nhánh) và khối giao tiếp trung kế (đường CO). Việc lựa chọn linh kiện và thiết kế mạch cho từng khối phải đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy. Sơ đồ thiết kế tổng đài phải rõ ràng, thể hiện sự kết nối logic giữa các thành phần. Sự thành công của thiết kế phần cứng là nền tảng cho việc cấu hình tổng đài nội bộ và phát triển phần mềm điều khiển.

4.1. Lựa chọn vi điều khiển 8051 làm bộ xử lý trung tâm CPU

Trong luận văn gốc, vi điều khiển 8051 được chọn làm đơn vị xử lý trung tâm. Đây là một lựa chọn phổ biến vào thời điểm đó nhờ tính ổn định, giá thành hợp lý và hệ sinh thái hỗ trợ mạnh mẽ. Nhiệm vụ của CPU trong tổng đài là cực kỳ quan trọng: nó quét trạng thái của tất cả các thuê bao, nhận tín hiệu quay số, thực thi các thuật toán định tuyến cuộc gọi, điều khiển ma trận chuyển mạch để kết nối hoặc ngắt các cuộc gọi, và tạo ra các tín hiệu âm hiệu (âm mời quay số, âm báo bận). Mặc dù ngày nay có nhiều vi điều khiển mạnh hơn, nguyên tắc sử dụng một CPU trung tâm để quản lý toàn bộ hệ thống vẫn không thay đổi trong các thiết kế tổng đài điện thoại văn phòng.

4.2. Sơ đồ nguyên lý ma trận chuyển mạch và bộ giải mã DTMF

Để kết nối hai thuê bao bất kỳ, hệ thống cần một ma trận chuyển mạch (switching matrix). Nghiên cứu đề xuất sử dụng IC CD22100, một ma trận 4x4 crosspoint, có thể mở rộng để phục vụ 16 thuê bao. CPU sẽ gửi tín hiệu địa chỉ và dữ liệu đến ma trận này để đóng hoặc mở một điểm nối, qua đó thiết lập đường thông thoại. Bên cạnh đó, để nhận biết số mà người dùng bấm, hệ thống cần một bộ giải mã DTMF. IC MT8870 được sử dụng để chuyển đổi cặp tần số âm thanh từ bàn phím điện thoại thành mã nhị phân 4-bit, sau đó gửi về cho CPU xử lý. Sự kết hợp giữa CPU, ma trận chuyển mạch và bộ giải mã DTMF tạo thành trái tim của việc lắp đặt tổng đài điện tử.

4.3. Thiết kế mạch giao tiếp thuê bao SLIC và trung kế CO

Mạch giao tiếp thuê bao (Subscriber Line Interface Circuit - SLIC) và mạch giao tiếp trung kế là hai thành phần quan trọng để kết nối tổng đài với thế giới bên ngoài. Mạch SLIC có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho điện thoại, nhận biết trạng thái nhấc/gác máy (off-hook/on-hook), cấp tín hiệu chuông và truyền tín hiệu thoại hai chiều. Mạch giao tiếp trung kế có nhiệm vụ kết nối với đường bưu điện CO, xử lý các tín hiệu từ nhà mạng, và cách ly điện áp giữa tổng đài và mạng công cộng. Thiết kế các mạch này đòi hỏi sự chính xác cao để đảm bảo chất lượng âm thanh và bảo vệ hệ thống khỏi các sự cố về điện.

V. Bí quyết Thiết Kế Phần Mềm Điều Khiển Tổng Đài Điện Tử

Nếu phần cứng là cơ thể, thì phần mềm chính là bộ não điều khiển mọi hoạt động của tổng đài điện tử. Việc thiết kế phần mềm đòi hỏi một tư duy logic và cấu trúc chặt chẽ để quản lý vô số trạng thái và sự kiện có thể xảy ra đồng thời. Luận văn gốc đã đề cập đến "nguyên lý hoạt động của phần mềm" và "các lưu đồ giải thuật" như những yếu tố then chốt. Phần mềm phải có khả năng xử lý các tác vụ một cách tuần tự và song song, từ việc quét trạng thái thuê bao, xử lý cuộc gọi đến, cuộc gọi đi, đến việc quản lý các tính năng phức tạp. Một phần mềm được thiết kế tốt sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định, dễ dàng nâng cấp và bảo trì hệ thống tổng đài trong tương lai.

5.1. Xây dựng lưu đồ giải thuật cho các quy trình gọi cơ bản

Trước khi viết mã lệnh, việc xây dựng các lưu đồ giải thuật (flowchart) là bước không thể thiếu. Cần phải có các lưu đồ riêng cho từng quy trình: gọi nội bộ, gọi ra ngoài, nhận cuộc gọi từ ngoài vào. Ví dụ, lưu đồ cho cuộc gọi nội bộ sẽ bắt đầu từ việc phát hiện thuê bao A nhấc máy, cấp âm mời quay số, nhận các chữ số, kiểm tra trạng thái thuê bao B (bận hay rỗi), nếu rỗi thì cấp chuông cho B và hồi âm chuông cho A, và cuối cùng là kết nối thông thoại khi B nhấc máy. Các lưu đồ này giúp trực quan hóa luồng xử lý, phát hiện các lỗ hổng logic và là kim chỉ nam cho việc lập trình cấu hình tổng đài nội bộ.

5.2. Lập trình xử lý trạng thái và quản lý tài nguyên hệ thống

Phần mềm tổng đài hoạt động dựa trên mô hình máy trạng thái hữu hạn (Finite State Machine). Mỗi thuê bao có thể ở một trong nhiều trạng thái: rỗi (idle), đang mời quay số (dial tone), đang quay số (dialing), đang gọi (ringing), đang đàm thoại (connected), đang bị giữ (hold). Nhiệm vụ của chương trình chính là liên tục quét và cập nhật trạng thái của tất cả các thuê bao, đồng thời quản lý các tài nguyên dùng chung như bộ giải mã DTMF, kênh ghi âm... để tránh xung đột. Lập trình xử lý ngắt (interrupt handling) cũng rất quan trọng để phản ứng kịp thời với các sự kiện như có cuộc gọi đến từ đường bưu điện CO.

VI. Kết luận và Hướng Phát Triển của Tổng Đài Điện Tử Nội Bộ

Nghiên cứu về khảo sát và thiết kế tổng đài điện tử 16 số đã cung cấp một cái nhìn toàn diện về các nguyên tắc cơ bản trong lĩnh vực viễn thông nội bộ. Mặc dù công nghệ đã có nhiều thay đổi, các nguyên lý về chuyển mạch, xử lý tín hiệu và logic điều khiển được trình bày trong tài liệu gốc vẫn còn nguyên giá trị học thuật. Việc hoàn thành một hệ thống từ khâu khảo sát, thiết kế phần cứng đến lập trình phần mềm cho thấy một quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh. Kết quả này không chỉ là một giải pháp cho một vấn đề cụ thể mà còn là nền tảng cho những phát triển cao hơn. Trong tương lai, xu hướng phát triển sẽ tập trung vào việc tích hợp sâu hơn với công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo.

6.1. Tích hợp hệ thống VoIP và các ứng dụng phần mềm

Hướng phát triển tất yếu của tổng đài nội bộ là chuyển dịch sang hệ thống VoIP. Điều này cho phép tổng đài không chỉ xử lý thoại mà còn có thể tích hợp với các ứng dụng khác của doanh nghiệp như phần mềm quản lý quan hệ khách hàng (CRM), email, và các công cụ làm việc cộng tác. Một cuộc gọi đến có thể tự động hiển thị thông tin khách hàng trên màn hình máy tính của nhân viên. Các cuộc họp có thể dễ dàng thiết lập dưới dạng hội nghị thoại (conference call) mà không bị giới hạn bởi phần cứng. Đây là bước tiến lớn so với các tổng đài analog 16 máy lẻ truyền thống.

6.2. Ứng dụng AI trong việc tối ưu hóa và tự động hóa tổng đài

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang mở ra những khả năng mới cho hệ thống tổng đài. AI có thể được ứng dụng để phân tích dữ liệu cuộc gọi, tự động định tuyến cuộc gọi đến đúng nhân viên phù hợp nhất, hoặc cung cấp các chatbot thoại (voicebot) để trả lời các câu hỏi thường gặp, giảm tải cho nhân viên trực tổng đài. Các tính năng như chuyển đổi giọng nói thành văn bản (speech-to-text) để phân tích nội dung cuộc gọi hay tự động tóm tắt cuộc họp cũng là những ứng dụng tiềm năng. Tương lai của tổng đài điện thoại văn phòng sẽ thông minh hơn, tự động hơn và trở thành một trung tâm giao tiếp hợp nhất thực sự.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Bước sang thế kỷ 21, ngành khoa học công nghệ nói chung và lĩnh vực thông tin viễn thông nói riêng có sự phát triển vượt bậc, trở thành phương tiện thiết yếu đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin liên lạc của xã hội. Điện thoại là phương tiện thông tin phổ biến toàn cầu; bên cạnh các hệ thống mạng viễn thông diện rộng do các tổng đài dung lượng lớn điều khiển, nhu cầu sử dụng các dạng tổng đài dung lượng nhỏ phục vụ nội bộ tại các cơ quan hành chính, khách sạn, văn phòng công ty (tổng đài nội bộ - PABX) với quy mô từ 16 số, 24 số, 36 số là rất cấp thiết. Các tổng đài nội bộ này vừa đảm nhiệm việc kết nối thông thoại giữa các phòng ban nội bộ, vừa có khả năng kết nối trung kế với các tổng đài cấp cao hơn để liên lạc mạng quốc gia và quốc tế.

Xuất phát từ đòi hỏi thực tế của lĩnh vực kỹ thuật viễn thông, đề tài tốt nghiệp "Khảo sát và thiết kế tổng đài điện tử 16 số" (tên gọi trong văn bản: "Khảo sát và thiết tính tổng đài điện tử 16 số") được sinh viên Nguyễn Quốc Vũ (Lớp 003011) thực hiện dưới sự hướng dẫn của GVHD Nguyễn Việt Hùng tại Khoa Điện - Bộ môn Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (hoàn thành vào tháng 03/2002).

Nhiệm vụ nghiên cứu được giao theo văn bản gồm các nội dung trọng tâm:

1. Nghiên cứu các khái niệm chung và cơ sở lý thuyết về tổng đài điện tử, kỹ thuật chuyển mạch và truyền dữ liệu.
2. Thiết kế hệ thống phần cứng cho tổng đài 16 thuê bao (mạch thuê bao, mạch trung kế, mạch chuyển mạch, khối điều khiển trung tâm).
3. Xây dựng phần mềm điều khiển hoạt động của tổng đài.
4. Thiết kế các bản vẽ sơ đồ nguyên lý minh họa cho đề tài.
5. Xây dựng phụ lục phần mềm và tài liệu kỹ thuật minh họa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung vào hệ thống tổng đài điện thoại điện tử dung lượng nhỏ (16 số thuê bao), ứng dụng vi điều khiển họ MCS-51 (IC 8051/8951) kết hợp với các vi mạch chuyên dụng trong xử lý tín hiệu thoại và chuyển mạch tiếp điểm.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn kỹ thuật

Đề tài dựa trên hệ thống cơ sở lý thuyết viễn thông và các tiêu chuẩn kỹ thuật mạng điện thoại:

• Cấu trúc phân cấp mạng điện thoại: Khảo sát mô hình mạng 5 cấp đang áp dụng tại mạng viễn thông Việt Nam, bao gồm: Tổng đài cơ quan (PABX), Tổng đài nông thôn (RE), Tổng đài nội hạt (LE - cấp 5 / Central Office - C.O), Tổng đài đường dài (TE - cấp 4) và Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange).
• Lý thuyết chuyển mạch và điều khiển: Phân tích chuyển mạch không gian (Space Division Switching), chuyển mạch phân chia thời gian (TDM/PAM, PCM) và các mô hình điều khiển cuộc gọi (điều khiển độc lập, điều khiển chung - Common Control, điều khiển theo chương trình lưu trữ - SPC).
• Hệ thống tín hiệu và âm hiệu chuẩn: Tiêu chuẩn các tín hiệu báo hiệu âm thoại mạng viễn thông: Âm mời quay số (Dial Tone), âm báo bận (Busy Tone), âm hồi chuông (Ring Back Tone), tín hiệu chuông (Ring Tone) và tín hiệu địa chỉ (Xung thập phân - DP và Mã đa tần DTMF).
• Chỉ tiêu kỹ thuật của tổng đài dung lượng nhỏ: Băng tần kênh thoại (300 Hz - 3400 Hz), trở kháng chuẩn tổng đài (600 $\Omega \pm 10%$), suy hao truyền dẫn, suy hao xuyên âm ($> 67$ dB ở tần số 1000 Hz), mức điện áp nguồn một chiều và xoay chiều (nguồn chuông 75 - 110 Vac tần số 16 - 30 Hz).
• Kiến trúc phần cứng vi xử lý và vi mạch chuyên dụng: Cấu trúc họ vi điều khiển 8051, IC thu giải mã đa tần DTMF MT8870B, IC ma trận chuyển mạch tương tự CD22100 và IC ghép nối ngoại vi khả trình PPI 8255A.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu chuyên ngành viễn thông, tra cứu tài liệu kỹ thuật (datasheet) của các dòng vi mạch số, tương tự và vi điều khiển.
• Phương pháp thiết kế và tính toán kỹ thuật: Phân chia kiến trúc hệ thống tổng đài thành các khối chức năng độc lập; tính toán phối ghép bus dữ liệu/địa chỉ của vi điều khiển 8051 với IC nhớ, IC giải mã địa chỉ 74HC138, IC chốt 74HC373, PPI 8255A, ma trận CD22100 và MT8870B; tính toán mạch giao tiếp đường dây thuê bao (nhận dạng nhấc máy/gác máy, cấp nguồn, đóng cắt dòng chuông AC).
• Phương pháp thiết kế thuật toán phần mềm: Xây dựng lưu đồ giải thuật cho chương trình điều khiển trung tâm, phân bổ nhiệm vụ xử lý quét trạng thái thuê bao, thu nhận số quay DTMF, điều khiển ma trận chuyển mạch và giải phóng đường truyền.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Giới thiệu chung

Chương 1: Tổng đài điện thoại

Chương này tổng quan về lịch sử phát triển của hệ thống tổng đài điện thoại trên thế giới từ năm 1865 tại New Jersey (Mỹ) và mốc chuyển mạch số năm 1970. Tác giả phân loại tổng đài theo công nghệ (tổng đài nhân công từ thạch/cộng điện, tổng đài tự động cơ điện Strowger/Crossbar, tổng đài điện tử ESS) và phân loại theo cấp mạng tại Việt Nam (PABX, RE, LE, TE, Gateway).

Tác giả lập bảng so sánh chi tiết giữa tổng đài cơ điện và tổng đài điện tử về phương thức định tuyến, tính linh hoạt, khả năng bảo dưỡng, tốc độ xử lý (tổng đài cơ điện tính bằng mili-giây, tổng đài điện tử tính bằng micro-giây) và không gian lắp đặt. Đồng thời, chương 1 trình bày chi tiết các tiện ích cung cấp cho thuê bao (DTMF, quay số tắt, chuyển hướng cuộc gọi, hội nghị, cuộc gọi chờ Call Waiting, Camp-on-busy, số khẩn cấp), các loại trung kế (CO Line, trung kế E&M 4 dây, trung kế số), nguyên lý hoạt động của tổng đài và các yêu cầu kỹ thuật đối với tổng đài dung lượng nhỏ.

Chỉ tiêu kỹ thuật	Quy định tiêu chuẩn trong văn bản
Băng tần kênh thoại	300 Hz – 3400 Hz
Trở kháng tổng đài	600 $\Omega \pm 10%$
Âm mời quay số (Dial Tone)	Tần số $425 \pm 25$ Hz, nhịp phát liên tục
Âm báo bận (Busy Tone)	Tần số $425 \pm 25$ Hz, nhịp 0.5s có / 0.5s không, méo hài $< 1%$
Tín hiệu chuông (Ring Tone)	Điện áp 75 Vac – 110 Vac (hoặc 75 – 95 Vrms), tần số 16 Hz – 30 Hz
Trở kháng vòng thuê bao	Gác máy $> 20$ k$\Omega$; Nhấc máy giảm còn 150 $\Omega$ – 1500 $\Omega$
Dòng cấp máy điện thoại	30 mA – 40 mA (Nguồn một chiều DC)
Nguồn điện làm việc	Nguồn AC: 110V/220V ($50/60$ Hz); Nguồn DC: -48Vdc, -24Vdc hoặc 12Vdc

Chương 2: Các kỹ thuật chuyển mạch

Chương 2 phân tích sâu về các công nghệ chuyển mạch cuộc gọi và phương pháp điều khiển trong mạng viễn thông:

• Chuyển mạch phân chia không gian: Gồm chuyển mạch cơ kiểu chuyển động truyền (xoay), chuyển mạch cơ kiểu đóng/mở, chuyển mạch rơle điện tử và chuyển mạch điện tử phân chia không gian (dùng cổng bán dẫn).
• Chuyển mạch ghép: Gồm chuyển mạch phân chia tần số (FDM) và chuyển mạch phân chia thời gian (TDM) thông qua các kỹ thuật điều chế biên độ xung (PAM 2 dây, PAM 4 dây) hoặc điều chế xung mã (PCM song song, PCM nối tiếp, điều chế Delta).
• Phương pháp điều khiển: Trình bày 3 nhóm phương pháp điều khiển chính gồm: điều khiển độc lập (trực tiếp/gián tiếp), điều khiển chung (Common Control - từng phần hoặc hệ đánh dấu Marker) và điều khiển theo chương trình lưu trữ (SPC - Stored Program Control) bằng phần mềm.

Chương 3: Cơ sở truyền dữ liệu

Trình bày các nguyên lý cơ bản của kỹ thuật truyền dẫn số liệu: cấu trúc hệ thống truyền số liệu, phương thức truyền đồng bộ và bất đồng bộ, các kỹ thuật điều chế tín hiệu, các phương pháp phát hiện và dò tìm lỗi dữ liệu trên đường truyền vật lý phục vụ cho việc trao đổi thông tin báo hiệu giữa các hệ thống chuyển mạch.

Chương 4: Các IC quan trọng trong tổng đài

Khảo sát cấu trúc phần cứng, sơ đồ chân và nguyên lý hoạt động của 4 dòng IC chuyên dụng sử dụng trong đề tài:

1. Vi điều khiển 8051 (họ MCS-51): Phân tích chức năng 40 chân; 4 cổng I/O (P0 đến P3); không gian bộ nhớ RAM nội 128 bytes (chia thành 4 bank thanh ghi R0-R7 từ 00H-1FH, vùng RAM định địa chỉ bit 20H-2FH, RAM đa dụng 30H-7FH, và 21 thanh ghi chức năng đặc biệt SFR từ 80H-FFH); khả năng mở rộng 64KB ROM và 64KB RAM ngoài thông qua các tín hiệu $\overline{\text{PSEN}}$, $\text{ALE}$, $\overline{\text{EA}}$, $\overline{\text{RD}}$, $\overline{\text{WR}}$; 2 bộ Timer 16-bit (Timer 0, Timer 1 với các thanh ghi TMOD, TCON); cổng nối tiếp UART (thanh ghi SCON, SBUF); hệ thống 5 nguồn ngắt với 2 mức ưu tiên (thanh ghi IE, IP).
2. IC thu giải mã DTMF MT8870B/MT8870B-1: Vi mạch chuẩn ISO-CMOS tích hợp mạch lọc dải tần và mạch giải mã số đếm kỹ thuật số; sử dụng thạch anh chuẩn 3.579 MHz (chân OSC1, OSC2); mạch Steering với các chân EST, StD để kiểm tra tính hợp lệ của cặp tần số; xuất kết quả giải mã 4-bit (Q1 đến Q4) tương ứng với 16 ký tự mã phím số khi chân TOE ở mức cao.
3. IC ma trận chuyển mạch CD22100: Gồm ma trận $4 \times 4$ tiếp điểm tương tự (16 công tắc crosspoint analog hai chiều); điều khiển chọn công tắc thông qua 4 đường địa chỉ giải mã nội; điều khiển bật/tắt (Turned ON/Turned OFF) công tắc độc lập thông qua chân Data Input kết hợp xung Strobe Input.
4. IC ghép nối ngoại vi PPI 8255A: Vi mạch I/O song song lập trình được gồm 24 chân I/O chia thành Port A (8-bit), Port B (8-bit), Port C (8-bit chia thành $C_{\text{upper}}$ và $C_{\text{lower}}$); hoạt động ở chế độ đặt/xóa bit (BSR) hoặc 3 chế độ I/O (Mode 0: xuất nhập đơn giản, Mode 1: bắt tay bắt buộc, Mode 2: bus hai chiều); điều khiển qua các đường $\overline{\text{RD}}$, $\overline{\text{WR}}$, $\overline{\text{CS}}$, A0, A1 và Reset.

---

Thiết kế và triển khai

Kiến trúc phần cứng hệ thống tổng đài 16 số

Hệ thống tổng đài điện tử 16 số được thiết kế theo sơ đồ khối liên kết gồm các thành phần:

• Khối xử lý trung tâm (CPU): Sử dụng vi điều khiển 8051 làm trung tâm điều khiển toàn bộ tiến trình báo hiệu, nhận diện số quay, định tuyến và thiết lập đường truyền.
• Khối giải mã địa chỉ và mở rộng bus: Sử dụng IC chốt 74HC373 để tách bus dữ liệu và bus địa chỉ byte thấp (A0-A7) từ Port 0 của 8051 dưới sự điều khiển của xung ALE; IC giải mã 74HC138 tạo các tín hiệu chọn chip ($\overline{\text{CS}}$) cho RAM, ROM và các vi mạch ngoại vi.
• Khối giao tiếp I/O mở rộng: Sử dụng IC PPI 8255A kết nối trực tiếp với 8051 để quét và xuất/nhập tín hiệu điều khiển trạng thái các khối mạch đường dây thuê bao và ma trận chuyển mạch.
• Khối giải mã tín hiệu số quay DTMF: Tích hợp IC MT8870B nối vào đường thoại để bắt tín hiệu phím ấn DTMF từ máy thuê bao, chuyển đổi thành mã nhị phân 4-bit đưa vào vi điều khiển.
• Khối trường chuyển mạch thoại: Sử dụng các IC ma trận chuyển mạch tương tự CD22100 ghép nối ma trận để tạo khả năng nối thông bất kỳ giữa 16 cổng thuê bao và các đường trung kế/âm hiệu.
• Khối mạch giao tiếp đường dây thuê bao (SLIC): Mỗi thuê bao có một mạch giao tiếp riêng đảm nhiệm: cấp nguồn DC cho máy thoại, mạch cảm biến dòng phát hiện nhấc máy (Off-hook) / gác máy (On-hook) dựa trên sự biến thiên trở kháng đường dây, và rơle đóng cắt dòng chuông AC xoay chiều.
• Khối tạo âm hiệu và chuông: Mạch tạo âm hiệu chuẩn 425 Hz liên tục (Dial Tone), ngắt quãng (Busy Tone) và biến áp tạo nguồn dòng chuông xoay chiều 75 - 110 Vac tần số 25 - 30 Hz.

Khối chức năng	Vi mạch / Linh kiện chính	Nhiệm vụ chính trong hệ thống
Xử lý trung tâm	8051 / 8951	Điều khiển toàn bộ logic hoạt động, quét trạng thái, xử lý cước và định tuyến
Chốt & Giải mã địa chỉ	74HC373, 74HC138	Phân kênh bus A0-A7/D0-D7 qua chân ALE, giải mã tạo tín hiệu chọn chip $\overline{\text{CS}}$
Mở rộng I/O	PPI 8255A	Mở rộng 24 chân I/O để giao tiếp cảm biến thuê bao và điều khiển rơle
Thu giải mã DTMF	MT8870B (Thạch anh 3.579 MHz)	Thu cặp tần số thoại đa tần, lọc và xuất mã nhị phân 4-bit (Q1-Q4)
Trường chuyển mạch	CD22100	Đóng/mở 16 tiếp điểm ma trận analog theo địa chỉ 4-bit để kết nối âm thoại
Giao tiếp thuê bao	Mạch cảm biến dòng, Rơle, Opto	Nhận dạng trạng thái gác/nhấc máy, cấp nguồn DC thoại và đóng chuông AC

Quy trình điều khiển cuộc gọi bằng phần mềm

Phần mềm điều khiển hệ thống được xây dựng trên cơ sở quét vòng lặp kết hợp xử lý ngắt theo quy trình kỹ thuật:

1. Phát hiện nhấc máy: Khi thuê bao chủ gọi (thuê bao A) nhấc tổ hợp, mạch vòng đóng kín, trở kháng giảm từ $> 20$ k$\Omega$ xuống dưới 1500 $\Omega$, dòng điện DC chạy qua mạch cảm biến làm thay đổi mức logic tại cổng của 8255. 8051 phát hiện trạng thái nhấc máy của thuê bao A.
2. Cấp âm mời quay số: Vi điều khiển 8051 kiểm tra tài nguyên link thoại; nếu còn rỗi, 8051 điều khiển đóng tiếp điểm CD22100 đưa âm hiệu Dial Tone (425 Hz liên tục) về máy A.
3. Tiếp nhận và giải mã số quay: Thuê bao A bấm phím gọi, tín hiệu tần số kép được đưa tới MT8870B. Khi nhận diện đúng tần số chuẩn, chân StD lên mức 1, vi điều khiển đọc 4 bit dữ liệu Q1-Q4, ngắt âm Dial Tone và lưu mã số thuê bao bị gọi (thuê bao B).
4. Kiểm tra trạng thái thuê bao bị gọi:
   • Nếu thuê bao B đang bận (đang đàm thoại): 8051 điều khiển cấp âm Busy Tone (425 Hz nhịp 0.5s) báo cho A.
   • Nếu thuê bao B rỗi: 8051 điều khiển mạch rơle cấp tín hiệu chuông (Ring Tone 75-110 Vac) tới máy B, đồng thời cấp âm hồi chuông (Ring Back Tone) về máy A.
5. Thông thoại: Khi thuê bao B nhấc máy trả lời, mạch cảm biến của B báo về 8051. Vi điều khiển lập tức ngắt nguồn chuông, cắt âm hồi chuông, sau đó kích hoạt chân Strobe và Data In của IC CD22100 để đóng tiếp điểm ma trận nối thông kênh thoại giữa thuê bao A và thuê bao B.
6. Giải phóng cuộc gọi: Khi một trong hai thuê bao gác máy, cảm biến dòng phát hiện mạch hở (trở kháng tăng cao), gửi tín hiệu về 8051. Vi điều khiển gửi lệnh xóa tiếp điểm tương ứng trên ma trận CD22100, ngắt kết nối và đưa các cổng thuê bao về trạng thái chờ phục vụ cuộc gọi mới.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

• Khảo sát hệ thống lý thuyết: Tổng hợp toàn diện cơ sở lý thuyết về phân cấp mạng viễn thông, kỹ thuật chuyển mạch không gian/thời gian, các chuẩn âm hiệu và phương thức báo hiệu thoại theo quy chuẩn mạng điện thoại.
• Thiết kế phần cứng hoàn chỉnh: Hoàn thành thiết kế nguyên lý sơ đồ khối và sơ đồ chi tiết từng khối chức năng cho tổng đài nội bộ dung lượng 16 số, sử dụng vi điều khiển 8051 làm bộ điều khiển trung tâm phối hợp cùng IC giải mã DTMF MT8870B, IC chuyển mạch CD22100 và IC mở rộng PPI 8255A.
• Xây dựng giải thuật điều khiển: Thiết lập được lưu đồ thuật toán và nguyên lý phần mềm điều khiển tự động hóa toàn bộ quy trình thiết lập, duy trì và giải phóng cuộc gọi giữa các máy thuê bao nội bộ.

Đóng góp của đề tài

• Đưa ra giải pháp thiết kế tổng đài nội bộ quy mô nhỏ (16 số) với kết cấu phần cứng gọn nhẹ, chi phí linh kiện thấp, tiêu tán năng lượng thấp hơn so với các hệ thống chuyển mạch cơ điện truyền thống.
• Cung cấp tài liệu thiết kế kỹ thuật thực nghiệm chi tiết về việc ứng dụng vi điều khiển 8-bit họ 8051 trong lĩnh vực điều khiển viễn thông, làm tài liệu tham khảo cho việc học tập và nghiên cứu phần cứng mạch vi xử lý ứng dụng.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Dung lượng thiết kế giới hạn ở quy mô nhỏ (16 thuê bao), chưa mở rộng dung lượng lớn hơn (24, 32, 64 số).
• Sử dụng trường chuyển mạch tương tự bằng IC CD22100 thay vì kỹ thuật chuyển mạch số thuần túy (như ghép kênh phân chia theo thời gian PCM/TDM).
• Các tính năng nâng cao (như hiển thị số gọi đến trên màn hình LCD, ghi âm tin nhắn tự động cassette, quản lý cước tự động in qua máy tính) mới chỉ dừng lại ở bước khảo sát lý thuyết tổng quan, chưa tích hợp hoàn chỉnh trên phần cứng mô hình.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng dung lượng thuê bao của tổng đài lên các quy mô lớn hơn bằng cách ghép tầng ma trận chuyển mạch hoặc thiết kế module hóa.
• Chuyển đổi công nghệ trường chuyển mạch từ bán dẫn tương tự sang chuyển mạch số PCM/TDM đa kênh để nâng cao chất lượng âm thoại và dung lượng thông lượng.
• Thiết kế cổng giao tiếp nối tiếp RS-232 kết nối tổng đài với máy vi tính để cài đặt dịch vụ, giám sát lưu lượng và quản lý tính cước thuê bao tự động từ xa.

---

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật chuyên sâu dành cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện tử, Điện tử - Viễn thông, Kỹ thuật Máy tính và Tự động hóa: Cung cấp kiến thức thực tế về cách ghép nối bus vi xử lý 8051 với bộ nhớ ngoài, IC giao tiếp song song 8255, vi mạch xử lý tín hiệu tương tự (MT8870, CD22100) và kỹ thuật thiết kế mạch giao tiếp đường dây thuê bao (SLIC).
• Kỹ sư và người nghiên cứu hệ thống viễn thông quy mô nhỏ: Tham khảo các thông số kỹ thuật chuẩn hóa của mạng điện thoại nội hạt (tần số, biên độ âm hiệu, thời gian trễ, tiêu chuẩn cách điện và chống sét bảo vệ đường dây).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài sử dụng những IC chính nào trong thiết kế phần cứng tổng đài 16 số?

Hệ thống sử dụng 4 IC chuyên dụng nòng cốt:

• Vi điều khiển 8051 (hoặc 8951): Bộ xử lý trung tâm điều khiển toàn bộ logic cuộc gọi.
• IC MT8870B (kèm thạch anh 3.579 MHz): Thu và giải mã tín hiệu số quay mã đa tần DTMF sang mã nhị phân 4-bit.
• IC CD22100: Ma trận chuyển mạch tương tự $4 \times 4$ (16 tiếp điểm crosspoint) dùng để đóng/ngắt các đường truyền âm thoại.
• IC PPI 8255A: Mở rộng 24 đường I/O giao tiếp quét trạng thái thuê bao và điều khiển rơle.

2. Các thông số kỹ thuật chuẩn của âm hiệu Dial Tone và Busy Tone trong tổng đài là gì?

• Âm mời quay số (Dial Tone): Tín hiệu hình sin có tần số $f = 425 \pm 25$ Hz, phát nhịp liên tục, mức tín hiệu nhỏ hơn $-10$ dBm0 đối với máy nhấn phím.
• Âm báo bận (Busy Tone): Tần số $f = 425 \pm 25$ Hz, phát theo nhịp 0.5 giây có tín hiệu / 0.5 giây không có tín hiệu, độ méo hài $< 1%$.

3. Tổng đài nhận diện trạng thái nhấc máy của thuê bao dựa trên nguyên lý nào?

Tổng đài nhận biết trạng thái thông qua sự biến thiên trở kháng mạch vòng DC của đường dây thuê bao. Khi thuê bao gác máy, mạch hở, điện trở cách điện rất lớn ($> 20$ k$\Omega$). Khi thuê bao nhấc máy, mạch vòng khép kín qua máy điện thoại, trở kháng DC giảm xuống còn $150$ $\Omega$ đến $1500$ $\Omega$. Mạch cảm biến dòng trên khối giao tiếp thuê bao phát hiện sự thay đổi này và xuất mức logic tương ứng về cổng I/O của vi điều khiển.

4. IC ma trận chuyển mạch CD22100 hoạt động và được điều khiển như thế nào?

CD22100 chứa ma trận 16 công tắc tương tự hai chiều. Mỗi công tắc được chọn thông qua 4 đường địa chỉ giải mã. Trạng thái của công tắc được xác lập bằng cách đưa mức logic vào chân Data Input (mức 1 để bật / Turned ON, mức 0 để tắt / Turned OFF) trong khi chân Strobe Input ở mức logic 1. Trạng thái đóng/ngắt của 16 tiếp điểm tồn tại độc lập với nhau.

5. Mạng viễn thông Việt Nam được phân thành mấy cấp tổng đài theo văn bản?

Mạng viễn thông Việt Nam được phân loại thành 5 cấp tổng đài:

1. Tổng đài cơ quan PABX (Private Automatic Branch Exchange).
2. Tổng đài nông thôn RE (Rural Exchange).
3. Tổng đài nội hạt LE (Local Exchange / Tổng đài lớp 5).
4. Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange / Tổng đài lớp 4).
5. Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange).

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Khảo sát và thiết kế tổng đài điện tử 16 số" của sinh viên Nguyễn Quốc Vũ (ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, 2002) đã hoàn thành toàn diện việc hệ thống hóa lý thuyết kỹ thuật viễn thông và thiết kế một hệ thống tổng đài nội bộ PABX dung lượng nhỏ hoàn chỉnh. Công trình ứng dụng thành công vi điều khiển 8051 kết hợp các vi mạch chuyên dụng MT8870B, CD22100 và PPI 8255A để thực hiện tự động hóa các khâu báo hiệu, giải mã quay số DTMF, chuyển mạch và giám sát cuộc gọi thoại. Đây là đề tài mang tính ứng dụng kỹ thuật cao, đáp ứng đúng các tiêu chuẩn ngành viễn thông và đóng vai trò tài liệu tham khảo có giá trị trong nghiên cứu, thiết kế phần cứng vi xử lý.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIEN TONG DAI ĐIỆN THOẠI : Tổng đài điện thoại là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lach từ thiết bị đầu cuối gọi (caHing side) đến thiết bị cuối bị gọi (called side). “Tổng đài điện thoại được nghiện cứu và đưa vào sử dụng từ nám 1965 tại New Jersy (Mỹ). Chuyển mach dign tit (Llectronic Switching System - ESS) da phát triển, những sơ đồ chuyển mạch được sử dụ trong, hệ thống chủ: n mạch điện tử thế hệ thứ nhất, dựa uên các thiết bị chuyền mạch cơ bản.

Từ năm 197%, nhiều hẳng điện thoại của Mỹ dã bắt đầu phát triển và áp dụng chuyển mạch số ở trạm đâu cuối. Ngày này, hệ thông thông tin điện tứ được xem là một trong những phương tiên kinh tế nhất để có thể năm bất được tỉn tức một cách nhanh nhất. tia mang điện thoại Trung tâm miễn (dp 1) Trung tâm vùng đớp 2) ZX%»—ỪYX% Trung tâm cấp L đớp 3) C ) ( ) Trung tâm đường dài đớp 4) Trung tam chuyển tiếp nội hạt Trung tâm đầu cuối (Tổng đài nội hạt) (ip 5) a @ @ SVTH. Nguyễn Quốc Vũ Luậ n Văn Tốt Nghiệp Tổng Đài Điện Tử Một người sử dụng đầu cuối là thuê bao nhà riêng hay thuê bao công sở trực tiếp nối đến tổng đài đầu cuối (nội hạt) của mạng điện thoại, còn được gọi là Tổng đài lớp 5 hay Trung tâm điện thoại nội hạt (CO : Central ofiice).

Những người đầu cuối muốn sử dụng thường được nối đến C.O qua một đôi dây xoắn đơn, được gọi là đường dây thuê bao. Việc định tuyến giữa các C.O phải luôn đảm bảo số tổng đài càng ít càng tốt, để giảm được tối thiểu chỉ phí truyền dẫn lưu lượng. Tuyến thực được chọn sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như khoảng cách giữa 2 C.O, mức lưu lượng của mạng hiện tại và vào thời gian của ngày. Nếu hai người sử dụng được nối đến cùng C.O thì cuộc nối chí cần thông qua môi tổng đài duy nhấ rong trưởng hợp hai thuê bao được gọi dén hai tung tâm nội hạt kh nhau và hai tổng đài lớp 5 cùng được nối đến một tổng đài lớp 4, thì trung t đường dài có thể thực hiện cuộc nối, khi các C.O cách xa nhau thì sử dụng các tổng đầi khác mặc dù các tổng đài lớp 5, 4 hoặc 3 không cần luôn nối qua cáp chuyền mạch cao hơn UIẾP theo Một chuyển mạch lớp củo hơn có thế tạo rà tất cả các chức năng chuyển mạch lớp thấp hơn.

Để giảm bốt thấp nhất các tải lưu lưới lớn ở các cấp mạng cao hơn và sự suy giảm tín hiệu khi uy tầm nhiều trung kế và tổng đài, có thể dùng các trung kế có độ sử dụng cao giữa các š đài lớp bất kỳ. PHÂẦN LOẠI TỔNG ĐÀI 1- Phân loại theo công nghệ : Củng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tổng đài điện thoại ngày càng thay đổi để phù hợp với yêu cầu phát triển của xã hội. Quá trình nâng cấp hoạt động của tổng đài trãi qua các giai đoạn sau : 1.1 Tổng đài nhân công “Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu xuất hiện hệ thống thông tin điện thọai. Trong tổng đài, việc định hướng thông tin bằng sức người.

Nói cách khác, việc kết nối thông thoại cho các thuê bao được thực hiện bằng các thao tác trực tiếp của con người (gọi là điện thoại viên). Nhiệm vụ cụ thể của điện thoại viên trong tổng đài gồm : - Nhận biết nhu cầu cuộc gọi của thuê bao bằng tín hiệu đèn báo hoặc chuông kêu, đồng thời định vị được thuê bao gọi.