专利名称:单片微机分布控制式时分多路复用器的制作方法本发明属于电报和低速数据通信的一种传输设备，具体地说是涉及到把若干条电报和低速数据通路采用时间分割的方法在一条模拟话路或数字集合信道上进行多路复用的通信设备，即时分多路复用器系统。时分多路复用器(Time Division Multiplex system，下文中简称TDM系统)是国外60年代开始为了提高话路复用能力，提高报路质量，适应低速数据通信需要而逐步发展起来的一种较为理想的多路传输设备，也是现代和未来低速数据通信不可缺少的多路传输设备。采用传统的频分制设备，如16路、24路音频载报机，则在一条话路上最多只能传输24路50波特电报通路，并且要开通300波特较高速率的通路或改变、组合各种速率时将会相当困难。而300波特通路对于现代数据传输是相当普通和重要的。而时分制设备与频分制设备相比，具有容量大，传输速率高，适应性强等优点，并且由于内部控制和信号处理均数字化，摒弃了复杂的电感、电容等频率元件，不仅宜于生产，性能稳定，而且增加了功能。由于TDM系统是依赖于复杂的逻辑控制和数字信号处理技术工作的，所以只能在微电子工业充分发展的时代才得以实现。我国从70年代开始引进国外时分制设备，特别是近几年随着我国电报通信事业的飞速发展，TDM复用器逐步取代频分制载报机已成为必然的趋势，所以研制和开发新颖的TDM系统也成为十分迫切的课题。参见图1，这是TDM系统的逻辑结构框图。由于电平转换[1]和电源部分[2]都有成熟的电路，一般的调制调解器[3]也有专门的产品生产，所以对于一个TDM系统来说，设计的主要对象是控制部分[2]。控制部分[2]实际上就是一个数字信号的处理系统，本系统在满载时最多要同时开通46路电报或数据通路，因此系统的可靠性是一个相当重要的问题，如果系统瘫痪，将造成严重的通信阻塞事故。因此许多机种都采用主备二套完全一样的控制部分，如果主机出故障，备机可以立刻启用。但是这种方法使器件的利用率降低，设备元件增多，成本上升。TDM系统设计中的另一个问题是要求数字处理系统的处理速度相当高。如果每一通路(50波特)的抽样数为单位脉冲的100倍的话，则仅处理收发报接口所需的处理周期约为 1/(50Bd×100×46×2) ＝2.1μs，而每次抽样如用一般通用计算机来完成起码需要3～10条指令。因此，一般市场可买到的微机难以胜任这一工作。许多国内外的TDM系统采用了几个CPU并行工作或高速的位片机及用集成电路设计成专用处理机等等办法，其共同的特点是使用微机总线集中控制的设计思想，使用的元件(主要指集成片)的数目相当多，这对生产、使用、维护、诊断和工作可靠性都带来许多问题。近年来，随着微处理机的运用和普及，大大完善了TDM系统的各种功能，使TDM系统具有相当的灵活性。例如，意大利FATME公司的ZATF46CD，荷兰菲利蒲的3TR1600，美国通用数据通信工业公司的1223，DATABIT公司的4650，925，ITT瑞典子公司的SRT125，NEC公司的DATAX-TDM-R11，西德西门子公司的UEM302等等都在TDM的数字处理系统中不同程度地采用了微处理机技术。但是上述数字系统都是采用集中式的微机控制方式。就国内情况而言，南京通信设备厂自行设计的BZS01型TDM系统尚未使用微机控制，北京邮电部数据研究所研制的TDM系统是国内唯一采用微机程控的，但也是集中控制的方式。随着计算机技术的发展，在现代通信技术中出现了分布控制网络系统的概念，从而使得TDM系统中的控制部分较好地解决了上述问题。首先，在多微机分布控制系统中由若干个独立的微机有机地协调工作，从而大大提高了处理能力，如果一个微机每秒钟能执行400K条指令的话(T＝2.5μs)，则十个微机便能同时处理4000K条指令(T＝0.25μs)。其次，由于组成系统的各个微机是独立工作的，故不会由于某一部分的故障而引起整个系统的瘫痪(采用集中控制方式则往往由于总线被拖死而引起瘫痪)。故非群路部分原则上可无须备用，对于群路部分可以采用分级模块备用的方式，与主备机相比，显然大大节约了元器件，降低了成本。有效地提高了系统可靠性。采用分布控制方式尽管会使用较多的CPU，但是，由于CPU在微机中所占的比价很小，因此不必担心微机的成本上升;相反，随着大规模集成电路制造技术的发展，其比价的趋势将继续下降，并且比用较多的外围电路的微机系统的成本反而要低。据现有文献所知，日本KDD公司的SOFTPLEX.101TDM的数字处理系统采用了这种先进的体系结构设计思想一一分布控制方法(参见电机及电子学工程师联合会1981年的全国远距离通信会议报告集第E5.4.1至E5.4.5页上的“对于不透明的TDM设备的软件控制多路处理技术(简称SOFTPLEX·101)。参见附图2，这是SOFTPLEX·101数字处理系统中微机分布控制的结构图，图中打“＊”号者均采用微处理机，共计17个，其中通路输入输出单元部分(IOU)采用12个微机，每个微机管4条通路;系统收发信号单元采用5个微机，包括调制解调器，多路信号装置，系统控制器，电平转换单元，操作面板单元等，此外还包括电源单元和切换单元。从图中可以看出，该系统有一个重要的特点，即输入输出单元部分的12个微机是独立地分布在系统中的，其中一个发生故障，不会影响整个系统工作，从而提高了工作的可靠性。但是，在集中控制的微机系统中，只要有部分器件失效，就将迫使整个系统瘫痪，从而导致通信中止。另外，在采用分布式控制方式的SOFTPLEX·101系统中，可以有更多的微机协同参与工作，使TDM的功能得到进一步的完善，并能实现系统的自我诊断及系统终端的自动维护等功能。日本KDD公司的SOFTPLEX·101系统中的微机采用MB8861，相当于M6800，微机之间的通信和与外部通路的连接均采用了中断技术，这是该系统的又一个重要特色。微机之间的通信是分布式控制系统设计的关键。另外，信号处理的延时对分布式控制系统也十分敏感，该系统通过采用了中断式总线通信方式较好地解决了这一问题。也就是说，每个微机除了配置必须的EPROM程序存贮器，RAM数据存贮器及外围接口电路外，专门用了优先中断控制器PIL(即MB472)，实现中断式的实时快速处理和通信。该系统中主要采用的硬件和软件见附表一。表一 输入输出单元和收发信号单元中硬件/软件配置表 综上所述可以看出，采用分布式控制方式的SOFTPLEX·101系统的功能和可靠性优于普通的采用集中式控制的数字处理系统，但是SOFTPLEX·101系统也存在下列缺点第一，在该数字处理系统中采用了16～18个微处理机，故其芯片数量是相当可观的，一个基本的MB8861微机需用六片以上芯片，整个系统需用上百片大小规模的集成片，所以出现故障的概率还是较大的，系统的可靠性仍然未得到充分的保证。
第二，各个微机之间仍采用总线连接方式，如图2所示，时分多路复用器总线、调制解调器信号总线和系统控制总线，三根总线分别完成系统控制和数据传输的任务，因此，同样会产生由于某一个微机的故障而引起总线失效，导致整机瘫痪。
第三，在系统的收发信号单元部分中，来自于输入输出单元(IOU)的46路信号均需通过调制解调器微机和多路信号装置微机，在这两个微机中，每个微机又有6个以上的芯片，所以如果它们之中的任何一个发生故障均会引起整个系统的通信中断。
第四，难以精确确定上百片芯片的故障位置。尽管SOFTPLEX·101系统有一个专门系统控制微机，但它只能对系统内的任何一个微机的整体故障进行监控和测试，而不能监测到每一个微机的内部故障(如微机中的某个CPU，EPROM，RAM及PIC等)。这些内部的系统组织均连接在同一总线上，任何一个发生故障都会使整个微机失效，这也是造成不可靠的又一个因素。再则，MB8861是一个标准结构的微机，所有设备均通过一个高速(千万分之五秒宽的脉冲)总线，故极易受到干扰，造成死机。
综上所述，尽管SOFTPLEX·101采用了分布控制方式，但是系统中的微机相互牵连程度仍较大，故可靠性仍不能达到更高的数量级上。
所以本发明的任务是提供一种更为可靠的，采用更为完善的分布式微机控制方式的TDM的数字处理系统，本发明的进一步目的是在上述数字处理系统中用单片机代替由多个芯片组成的标准结构微处理机，从而进一步提高系统的可靠性。
本发明的上述目的是分别通过分散网络同步通信方式、分级模块备用方式和采用单片机三个方面的技术措施加以实现的，这三个技术措施是相互独立的，即可以只采用其中任意一项或二项技术措施，也可以同时采用三项技术措施。下面对本发明的构思及三项技术措施分别加以介绍在一种时分多路复用传输设备的数字处理系统中采用多个微机，其中部分微机为前置机部分，即通路输入输出部分，每个微机管理一组报路;另一部分微机为后置机部分，即系统收发信号部分，在本发明中，上述数字处理系统进一步具有以下特征一、上述前置机和后置机中的微机相互之间的通信均采用分散网络同步方式，即这些通信线群(所谓线群是一个或数个通信线的集合)相互之间都是独立的，只担任所连接的两个微机之间的通信，后置机中的微机之间的通信采用网状结构，其中每一个微机均可同其它若干微机通信，前置机中的微机之间原则上是没有通信的，它们中的每一个微机只能与后置机中相应的微机进行单线通信，即采用辐射状结构;必须着重指出的是上述微机之间的通信均采用分散网络通信方式而不是总线方式;
另外，上述各个微机之间的通信是串行同步的，即将各个前置机中的微机中的若干位一组的数据采用串行方式逐个发送出去，并在后置机中的各个微机分别设置一通信同步线群，(上述通信同步线群分别通过一个电阻与前置机中的各个微机相连)。
二、本发明的后置机的微机采用分级模块备用方式，即将后置机中的微机模块划分成二组，一组为基本性能组，即为第一级;另一组为辅助性能组，即为第二级，当用于执行基本性能的微机模块发生故障时，由执行辅助性能的模块顶替工作，即这些模块先放弃执行其辅助性能，全速面向一级模块所执行的任务;
在上述系统中的各个微机中执行分级模块备用方式的自控程序和互控程序是通过各个微机模块中所含有的软件来执行的，参与模块故障检测和切换控制的微机必须在三个或三个以上。对系统中每一个微机，确定是否切换某一模块，是通过自己和其它微机送来的测试结果按照少数服从多数的原则来确定的。上述各个微机中的软件可以具备如图6所示的三大功能层，图中为任意二个通过传输线群相连接的微机内部所具有的三个功能层。
功能应用层，就是微机为了完成各个自身任务而编制的子程序的集合;
功能管理层，它是比功能应用层更高的一个层，它主要用来执行监视各种机器标志状态，安排子程序间的秩序，调度工作进展，启用软件包等管理工作;
数据通信层，它是比功能管理层再高的一个层次，由于本系统中采用中断传输，而中断线直接同通信同步线群相连，因而不受管理程序的控制，数据通信功能是中断服务程序的一部分，它将其它微机送来的命令数据接受下来后送到指定的存贮单元，而管理程序和应用程序是根据这些命令和数据来作出其进展判断的。
三、上述前置机和后置机的微机采用单片机。例如，INTEL公司的MCS-48或51系列中的真正单片机8749或8049、80c49、80c51、8751等。这种单片机在一片集成芯片上拥有一个完整的微处理机。配上必要的晶体和电容即可独立工作。
当然，如果使用含有单片微处理机扩展系统构成上述的分布控制式系统也不偏离本发明的精神实质。
为了将上述发明构思进一步解释清楚，下面再给出一个较为具体的实例如图3所示是本发明中的微机分布控制的结构方案。整个TDM系统由12个微机构成，并将这些微机分成前置机和后置机两部分，其中一部分微机[μp20-μp27]为前置机部分，主要负责报路信号(在下述实施例中为46路)的接收和发送，其中每个微机管理一组报路(在下述实施例中为6路)，即通过图中的输入线群和输出线群使每个微机与外部用户发报终端和收报终端相连接。后置机中四个微机[μp00]，[μp10]，[μp11]，[μp12]分别为中央处理微机[μp11]，用于从线群1上接收由各个后置机[μp20-μp27]发送的各路发报集合信号并进行装帧，加入同步码后通过线群5送至同步接口微机[μp12]，该微机还用于从线群5上接收由同步接口微机[μp12]送来的收报集合信号，并进行解帧再通过线群1送至各个前置机相应的各个报路上;
同步接口微机[μp12]，用于执行对收信集合码流的帧同步码的检测和控制，执行与调制解调器收发信高速集合码流的通信工作;
监视微机[μp10]，用于通信线群2与前置机之间的通信联络，以监视报路集合信号是否发生畸变等业务通信管理工作;同时，还通过线群5(备用线)与同步接口微机[μp12]相连接;
管理控制微机[μp00]，用于通过线群3和线群4与TOM系统中前置机和后置机中的每一个微机进行通信，以便监视各个微机的工作状态并加以测试诊断，同时它还与操作面板相连接，以便操作人员通过管理控制微机实现对系统直接进行控制和对话，管理控制微机仅用于测试，并不参与正常通信。
上述前置机和后置机中的微机相互之间的通信均采用单线群网络同步方式，即采用分散通信线群方式而不是采用总线方式，这些通信线群相互之间都是独立的，即只担任所连接的两个微机之间的通信，与其它微机的通信线群互不影响，即由与相对应的两个微机之间的通信线群组成互不交错的通信网络;
如图3所示，后置机中的四个微机之间的通信是网状结构，其中每一个微机均可同其它三个微机通信。前置机之间是没有相互通信的，它们中的每一个只能分别与后置机中的中央处理微机[μp11]、管理微机[μp00]和监测微机[μp10]进行相互通信，即采用辐射状结构。
现在参见图4，表示前置机中的8个微机[μp20-μp27]与后置机中的某一个微机[μp11]之间的通信线的辐射状结构连接方式即微机[μp20]，[μp21]，[μp22]，[μp23]，[μp24]，[μp25]，[μp26]，[μp27]分别通过通信线群C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8与中央处理微机[μp11]相连接。如将上述中央处理微机[μp11]换成管理微机[μp00]或监测微机[μp10]，其连接方式也完全相同。
本系统中的各个微机之间的通信是串行同步的，由于前置机中的各个微机与后置机中的中央处理微机[μp11]，管理微机[μp10]或监测微机[μp10]之间是采用单线群通信，故若要把八位一组的数据字发送出去，必须采用串行方式逐个进行。同时，考虑到数据的接收问题并为简化通信控制程序和使各微机能腾出更多的时间和空间有效地运转，对它们分别设置了一根通信同步线群，该通信同步线群分别通过电阻R0至R7与前置机中的8个微机[μp20-μp27]相连，从而可利用软件使系统内的每个微机的定时时标校准于同一基准点上。必须指出的是，[μp11]，[μp10]，[μp00]分别有各自的通信同步线群，构成系统的具有同一基准的通信同步线群。这样，即使它们中的一个微机发生故障，仍能维持整个系统的通信同步时钟。综上所述，每个微机的通信是同步进行的，并按照规定时隙逐一发送和逐一接收。
参见图5，这是图4中的前置机中的8个微机与后置机中的一个微机之间的串行同步时序图当位于通信通步线的同步脉冲信号的后沿时，8个前置机对准在第一时序上，把8位数据的第一位DBx0(DBxo表示DB10、DB20……DB80)发送出去，随后每隔一个时序把DBx0-BDx7逐位发送完毕。需要指出的是，在通信同步线与前置机中的每个微机相连时均增加的隔离电阻R，是为了防止前置机中某一个微机对通信同步线发生钳位现象。
在图3所示的后置机中的四个微机中，如果中央处理机发生故障，就通过监视微机来执行中央处理微机的上述功能而放弃本身监视各微机通信业务的任务(暂时放弃这些辅助功能不会影响系统的通信工作)，也就是说，监视微机取中央处理微机而代之，通过线群2接受由各个前置机[μp20-μp27]发送的发报集合信号，并进行汇总并加入同步码后经线群5(备用)送到同步接口微机，并从同步接口微机送来的收报集合信号进行解帧后再通过线群2送至各个前置机相应的报路上。
如果同步接口微机发生故障，则也通过监测微机来替代同步接口微机执行对收信集合码流的帧同步码的检测和控制，并执行与调制解调器收发信高速集合码流的通信工作，这时中央处理微机装帧解帧的集合信号经线群7送到监测微机。
至于中央处理微机，同步接口微机和监视微机之间的控制程序是通过各个微机中的自控程序和各个微机之间的相互控制程序来实现的，也就是说确定某一个微机是否发生了故障，不仅仅依靠其自身发出的出错信号，而且还必须至少有另两个微机中的任一个也发出错信号时，以少数服从多数的原则才能判定该微机发生了故障，并由另一个微机来代替执行发生了故障的微机的功能。
在上述系统中的12个微机中自控程序和互控程序是通过各个微机中所含有的软件来实现的，但是由于前置机[μp20]至[μp27]是功能完全相同的模块，因此整个系统只需包括五个不同的软件包，即前置机共用一个软件包，后置机中的每个单片各用一个软件包。尽管每个软件完成的任务不同，但是它们必须具有图6中所示的三大类功能或三个层。图中为任意二个通过传输线群相连接的微机内部所有的软件应具备的三大类功能层。
至于前置机和后置机中的各个微机中的软件的具体设计，由于已超出本说明书应当加以解释的范围，故不再赘述。
从上述本系统中的分级模块备用方式的设计中可以看出一、在后置机部分中，因中央处理微机[μp11]，同步接口微机[μp12]，是完成本系统基本功能的群落部分，故为一级模块;而监视微机[μp10]是辅助功能模块，即为二级模块。当中央处理微机[μp11]发生故障时，则由监测微机[μp10]激活其内部用于执行中央处理微机[μp11]的功能的软件，从而放弃其自身的监测工作而执行中央处理微机[μp11]的功能。在监测微机内部还装有同步接口微机[μp12]的备用软件，当同步接口微机[μp12]发生故障时，监测微机则同样把同步接口微机的工作接过来。本发明所以将群路工作部件[μp11]和[μp12]的备用软件同时安装在监测微机[μp10]内，这是因为当系统发生故障时，监视微机[μp10]所失去的某些功能并不影响系统基本的通信工作，并且二个备用软件包装在一起便于调用。从中可以看出，本系统不管是否发生哪个模块损坏，所有正常部件均各尽其负，满载工作。(不象一般的主备系统中的备用部件在系统正常时不参加工作)。因此提高了系统资源的利用率。
二、必须指出的是，本发明所述分布的后置机数量在大于3时，可以有效地避免因其中某一个微机故障而引起第一类、第二类错误造成的模块误切换。在一般双机备用系统中，有时处于不工作状态的备机发生故障，错误地把正常工作的主机撤换下来，产生误倒换，这称为第一类错误;有时，在工作中的主机发生了故障，应倒换至备用机工作，但由于主机故障监视部分和切换控制部分本身也有障碍，导致主机自诊和互诊失灵，造成该倒换而没有倒换。即发生第二类错误。这两类错误出现，概率不是很大，然而一旦产生将使系统瘫痪。在本发明所述系统中，三个以上微机参与检测，并把相互测试的结果通知他方，如果某一微机发生第一类错误，要求切换主模机取而代之，但是，主模块将自诊和其他两个微机(其中一个发生错误)对自己的测试结果一分析，显然，产生切换的表决为1∶2，即自己和另一个好的微机均表示不要切换，因此系统避免了第一类错误造成的误切换。同样，当主模块发生第二类错误，即本身不能工作却误认为好不退出系统工作，这时备用模块和另一个微机以2∶1的优势判定有故障的主模块应该撤换下来(在前述分散通信网络中，通知其他微机绕过该有故障的模块而工作)。从而避免了第二类错误。
由上可知，本发明的分级模块备用方式不会产生双机备用系统中的第一类、第二类错误，有效地提高了可靠性。
此外、这种由单片机构成的分布控制式系统都具有二个明显的特点，首先，系统绝大部分的高速指令处理过程均在单片机内部完成，如果单片机与扩展的外围电路连接的话，那么，两者之间仅发生信息上的交换。第二个特点，是系统具有的模块化程序非常高，因为基本上一个微机模块对应一块芯片，这是一般系统所不能达到的。
综上所述，本发明所提供的三大技术措施使本发明的分布控制系统具有真正分散的、独立的、互不影响的高可靠度结构，并且，各个微机通信程序也较为简单，使整个TDM系统处理能力得到提高。
下面将结合附图对本发明的一个最佳实施例的细节作进一步的说明，从而使本发明中的TDM系统的结构和优点更加清楚。其中附图1为一般的TDM系统的电路结构框图;
附图2为SOFTPLEX·101中微机分布控制的结构示意图;
附图3为本发明中的微机分布控制的结构示意图;
附图4为本发明中前置机中的8个微机与后置机中的任一个微机之间的通信线的连接方式;
附图5为图4中前置机中的8个微机与后置机中的任一个微机之间的串行同步时序图;
附图6为本发明中各个微机中所含有的软件的功能层结构方案;
附图7为本发明的一个实施例的电路布线图，由于本图较大，故划分成a.b.c.d.e.f六个部分，其排列顺序如下 附图8为R.101建议(B)方案速率组合图。
下面结合附图7来说明本发明实施例的电路布线图。本实施例是一种采用非透明的，按照国际电报电话咨询委员会(CCITT)1984年红皮书中的R.101建议设计的时分多路复用器系统。在本系统中的12个微机[μp00]，[μp10]，[μp11]，[μp12]，和[μp20-μp27]选用了INTEL公司MCS-48系列中的真正单片机8749。当然也可以选用其它型号的单片机，如8751，80c49，80c51等。这种单片机在一片集成芯片上拥有一个完整的微处理机，内部有CPU和2K字节的EPROM，128字节的数据存贮器，一个CTC定时器，一个中断输入口和三个8位输入输出接口，再配上一个适当的晶体和四个电容即能工作起来。如图所示，其中电容C51至C47为12个微机的振荡电容，电容C93至C104为上电清零电容，电容C81至C92为电源滤波电容。采用单片微机的优越性是显然的，它把微机的六部分合而为一，从而提高了可靠性和模块化程度。
上述各微机所具有的内外通路线(和线群)以及具体连接方式及作用详见表二。
表二各微机所具有的内外通路线
在通信同步线群与各微机的连接处加有隔离电阻R68至R88，在输入线群与接口板的连接处，每一根线上加有RC信号滤波器R1至R50和C1至C50。线群6每一根线上加有RC信号滤波器R51至R58和C75至C78。图中触发器[3]、与非门[1]是同步接口微机[μp12]的中断电路。发信时钟TSETo经与非门[1]的引脚2和3至触发器[3]的D端，其输出经与非门[1]的引脚4至同步接口微机[μp12]的中断输入端
INT而产生发信中断。同样，接收时钟RSETo送至触发器[3]的D端和与非门[1]的引脚4至同步接口微机[μp12]的中断输入端
INT产生收信中断。同步接口微机[μp12]的TRo和RRo对上述[3]集成片中的两个触发器进行中断复位。由门电路[2]和D触发器[4]组成监测微机[μp10]的备用中断电路。
在图中的电源输入端部分，电阻R89与发光两极管D1作为+5V电源指示。电容C105至C110是+5V电源的滤波电容。
管理微机[μp00]由于需要大量的接口和数据存贮空间，故接成扩展型的。它通过扩展口通信线p20至P23和PROG与扩展芯片8243，即[JC5]连接，管理微机[μp00]的扩展控制线，PROG，A8至A11及
CS1(P26)，
CS2(P25)是控制操作面板的驱动线。电容C80是[JC5]的电源滤波电容。[JC6]是管理微机外带的CMOS静态数据存贮器6116，所有速率数据均贮存在其内部。管理微机[μp00]的读写线(
WR)，数据通信线(DB0-DB7)分别与外带数据存贮器[JC6]的
OE，
WE和O1-O8相连，构成数据传送操作。管理微机[μp00]的DB0-DB7和ALE引脚连至地址锁存器373[JC7]产生A0～A7地址线，它们与管理微机[μp00]的P20至P22组成外带数据存贮器[JC6]的11根地址线，以选择数据读写的物理地址。管理微机[μp00]的P23(即A11)经CMOS门[8]连至数据存贮器[JC6]的片选线
CE上，以控制数据读写时有效。D2，D3，R60和3V电池组成外带数据存贮器[JC6]的保持电源。当系统关机或断电后，CMOS存贮器仍不失电，这样每次输入的速率数据不会失掉，反向器[JC8]在断电时仍工作，这时其门输出为“1”，保证[JC6]不处在选中状态。C79是滤波电容。
由于本实施例仅用了如此少的芯片一20块芯片，故第一次把整个TDM系统的所有控制部分的电路做在一块印刷板上，从而构成TDM系统的核心-微机板。为了使系统能与通路终端的电平相兼容，本系统还配有带光电隔离的接口电平转换板。每块安排二个通路的接口单元，共24块。本系统的集合信号经线路接口板成为一个符合CCITT·V28建议的数据接口，与标准的V26调制解调器联接，可发送和接收线路音频信号。考虑到微处理机系统对电源要求高这一事实，本系统采用具有较高抗干扰能力的直流开关电源，并在输入电源±24伏入口加两个电源滤波器，由于本系统的微机的指令和数据高速码流均在集成芯片内部流通，芯片之间最高的数据流速率不超过2.4Kbit/s，也就是信号能量分布在相当小的低频范围内(一般微机速率大于1000Kbit/s)，其干扰的分布概率小得多，再加上电源的抗干扰措施，有效地解决设备的受干扰“死机”问题，这样也就提高了系统的可靠性和稳定性。
本发明所述的TDM系统的设备结构框图，与图1所示的基本相同，如图所示，它由作为控制部分[2]的微机板，电平转换接口[1]，电源[4]及调制解调器[3]和机架等五大部件组成。由于本发明主要是涉及作为本设备控制部分的微机板，所以对其它各部分的详细情况就不再赘述。
从上述单片微机分布控制式时分多路复用器系统中还可以看出下列特点第一，前置机部分中的每个微机只管理6条报路而不是更多，这是因为受到微机本身速度和容量的限制。因为6条根路一收一发，每个脉冲如取样100次，则共取样速率为6×2×100×50＝1200×50＝60KC，而在一次取样中要完成二次加法(合成计数，比特计数)，二至四次判决，二条传数指令，共需6～8条字令，故要求指令周期为T＝ 1/(60，000×(6～8)) ＝2-～2.8μs由于在本发明的实施例中，12片微机均采用INTEL公司的MCS-48系列单片机8749。由于8749的单周期指令的指令周期为1.38μs，故尚留有30%～50%的余量，这对今后进一步开发来说是必要和适当的。另外8749的ROM，RAM，I/O引脚也不适于管理更多的通路，否则就要采用扩展方式。这样就会失去单片机结构分明这样的特点。
其次，从可靠性讲，如一个单片机管理的通路太多，一旦该机发生故障，就要影响较多的通路，从而失去了分布系统的优点。
再则，从通路组合特性来讲，这样可以使相互之间的牵连最少。参见图8，只有当12路(或更多)为一组时，才能在一组内(如第一组与第五组的12路)中完成50-300波特的各种组合而与其它组无关，显然，这样的分组路数太多。如果6路为一组时(即图中分组)，只有200波特与其它组发生牵连。如4路一组或8路一组会比本发明分组有更多的牵连。而本发明采用6路一组，前置机正好8个，前置机与后置机一次传数即为八位(一个完整的字)，这样对数据的传送、装帧和解帧都十分方便。


一种单片微机分布控制式时分多路复用设备中的数字处理系统，在该系统中采用多个微机，其中部分微机为前置机部分，即通路输入输出部分，每个微机管理一组报路；另一部分微机为后置机部分，即系统收发信号部分，上述微机之间的通信是采用分散网络同步通信方式和/或分级模块备用方式，上述微机可以采用单片机(或部分采用单片机扩展系统)。从而使本系统具有真正分散的、独立的高可靠度结构，通信程序简单，整个系统的处理能力得到提高。