有线通信方式由于具有保密性高、抗干扰能力强在军事通信中倍受青睐，因此，对军用有线通信设备的研究和设计具有十分重要的战略意义。TBJ-204型野战20线程控交换机是一种小型背负式模拟空分程控用户交换机，用于装备全军各兵种的作战、演习和紧急抢险等行动。 本项目以该交换机为研究对象，在详细分析原设备的系统结构和功能实现方式的基础上，指出该机型在使用过程中存在技术相对陈旧、分立元件过多、可靠性和保密性不够、体积大、重量大、维修困难等问题，同时结合系统的低功耗需求和优化人机接口设计，本文提出基于“单片机+CPLD／FPGA体系结构”的集成化设计方案：① 在CPLD中实现信号音分频和计时频率生成电路、20路用户LED状态控制电路；② CPLD与单片机以总线接口方式实现译码、数据和控制信号锁存功能的VHDL设计；③ 基于低功耗设计的器件选型方案和单片机待机模式设计；④ 人机接口的LCD菜单操作方式。 本文详细介绍了改型设备的研制过程，包括CPLD片内功能设计实现、主控制板和用户板各功能模块工作原理和设计实现、各硬件模块功能测试等，最后给出了局内呼叫处理功能和话务员服务功能的软件实现流程。 文章结尾介绍了改型设备的系统性能，它将实现更高的可靠性、保密性和抗干扰能力，同时具备低功耗和小型化的优点。最后，本文总结了项目设计中使用的关键技术，指出了设计的创新意义和将来的工作。