交换机的硬件系统主要由用户电路、中继器、交换网络、信令设备和控制系统（包括话路设备接口）等部分组成，如图所示。

各部分的作用如下。

（1）用户电路：用户电路是交换机与用户话机的接口。用户电路一方面把语音信息传递给交换网络；另一方面，也可以把用户线上的其他信号和交换网络隔离开来。

（2）中继器：中继器是交换机与交换机之间的接口。中继器不仅具有用户电路的功能，还具有制定信号形式和中继线工作方向等功能。

（3）交换网络：交换网络用来完成任意两个用户之间、任意一个用户与任意一个中继器之间、任意两个中继器之间的连接。

（4）信令设备：用来接收和发送信令信息。

（5）控制系统：是交换机的指挥中心，接收各个话路设备发来的状态信息、各个设备应执行的动作并向各个设备发出驱动命令，协调各设备共同完成呼叫处理和维护管理任务。

下面，详细阐述各模块的功能。

1.用户电路模块

用户电路模块是用来连接用户回路，提供用户终端设备的接口电路，完成用户话务的集中和扩散，并且完成呼叫处理的低层控制功能。

用户电路模块主要包括3个部分。

（1）用户接口电路，是与模拟用户线的接口。

（2）一个由一级T接线器组成的交换网络，负责话务量的集中和扩散。

（3）用户处理机，完成对用户电路、用户级T接线器的控制及呼叫处理的低层控制。

模拟用户电话接口有7项基本功能，常用BORSCHT这7个字母来表示：

馈电（Battery Feed），交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；

过压保护（Over Voltage Protection），防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机；

振铃（Ringing），向被叫用户话机馈送铃流；

监视（Supervision），借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机、挂机、拨号脉冲等用户线信号，并将这些信号转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求；

编解码（Codec），利用编码器和解码器、滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口；

混合（Hybrid），进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求；

测试（Test），提供测试端口，进行用户电路的测试。

2.中继器

中继器是数字程控交换机与其他交换机的接口。根据连接的中继线的类型，中继器可分成模拟中继器和数字中继器两大类。

数字中继器是程控交换机和局间数字中继线的接口电路，它的入端/出端都是数字信号。数字中继器的主要功能有：

码型变换和反变换；

时钟提取，从输入的PCM码流中提取时钟信号，用来作为输入信号的位时钟；

帧同步，在数字中继器的发送端，在偶帧TS0（时隙0）插入帧同步码，在接收端检出帧同步码，以便识别一帧的开始；

复帧同步，在采用随路信令时，需完成复帧同步，以便识别各个话路的线路信令；

信令的提取和插入，在采用随路信令时，数字中继器的发送端要把各个话路的线路信令插入到复帧中相应的TS16（时隙16）；在接收端将线路信令从TS16中提取出来送给控制系统。

3.信令设备

信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要的信令设备有：

信号音发生器，用于产生各种类型的信号音，如忙音、拨号音、回铃音等；

DTMF接收器，用于接收用户话机发出的DTMF信号；

多频信号发生器和多频信号接收器，用于发送和接收局间的MFC信号；

No.7信令终端，用于完成No.7信令的第二级功能。

4.控制部分

控制部分的功能主要包括两部分：一是对呼叫进行处理；二是对整个交换系统的运行进行管理、监督和维护。控制部分的组成类似于通常的计算机系统，由中央处理器（CPU）部件、存储部件和输入输出系统构成。随着硬件技术的发展，控制部分的性能已经得到了大幅度的提高。

5.交换网络

（1）时分接线器的原理

交换网络是整个交换系统的核心，交换网络由数字接线器组成。数字接线器有两种：时分接线器和空分接线器。它们的基本分工是：时分接线器负责实现时隙的交换；空分接线器负责实现母线的交换。

时分接线器又叫T接线器，由动态随机存储器（RAM）组成。它包括话音存储器和控制存储器及计数器3部分。T接线器的结构如图1-4（a）和（b）所示。

话音存储器用来存储话音的PCM码字，控制存储器用来存储对话音存储器的

控制信息。

时分交换有两种方式：控制写入，顺序读出；顺序写入，控制读出。

首先，参照图，考察输出控制方式是如何工作的。