一個完美的稅控設備的數(shù)據(jù)存儲方案

1、一個完美的稅控設備的數(shù)據(jù)存儲方案作者 :陳其龍 ( 香港商鼎盛國際有限公司總經(jīng)理)由于中國加入世貿(mào) , 國家要免除一切行政收費 , 與國際接軌 , 國家的一切收入都必須從稅收中獲得 , 但是中國公民的納稅意識不強 , 為了提高人們的納稅意識 , 中國政府利用高科技手段 , 暫時利用稅控機強制管理稅收 , 來培育國民的納稅意識 .稅控機根據(jù)行業(yè)的不同, 可以三大類 :1) 17% 增值稅的控制機器2) 的士和加油機稅收控制器3) 零售稅收控制器17%的增值稅控制器主要采用電腦 , 所以基本沒有其他控制器 , 也不用外加存儲器 , 所有的數(shù)據(jù)存儲在電腦硬盤中 , 因此 , 硬件的設置主要是根據(jù)軟件

2、加密的要求來選擇 . 所以本次主要討論的是的士和加油機稅收控制器的數(shù)據(jù)存儲方案和零售稅收控制器的存儲方案.的士稅收控制器的士計價器的控制包括兩部分 , 一部分是國家稅控部分 ( 主要由加密的 MCU和計量里程的存儲器組成 , 目前主要由兩家廠商提供加密芯片 ), 另一部分是企業(yè)自己管理 ( 包括歷史數(shù)據(jù) ), 下面是的士計價器功能模塊框圖功能模塊框圖傳感輸MCU顯示MCU存儲器X24C45RTC打印稅控部分的士計價的存儲工作原理MCU檢測里程傳感器的信號 ,MCU把數(shù)據(jù)存儲到 X24C45,X24C45存儲的是最原始的發(fā)票數(shù)據(jù)的依據(jù) , 該存儲器存儲的是累計數(shù)據(jù) , 由于該存儲的數(shù)據(jù)在掉電后也

3、必須存儲 , 所以需要一個非易失的存儲器 , 同時因為必須記錄每一斷里程數(shù)據(jù) , 所以擦寫次數(shù)多 , 一般的存儲器不能滿足其要求, 在以往的設計采用 XICOR的 X24C45.存儲器存儲的是發(fā)票歷史數(shù)據(jù) , 方便稽查和報稅 .附:X24C45的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理:SRAM+EEPROM,在系統(tǒng)供電正常時 ,MCU訪問的是 SRAM,當MCU給其指令或掉電時自動把SRAM中的數(shù)據(jù)存儲到 EEPROM中.優(yōu)劣分析1) X24C45 的容量小 , 價格貴 , 供貨不穩(wěn)定 .2) 由于系統(tǒng)掉電時 , 數(shù)據(jù)從 SRAM存儲到 EEPROM,所以存入時可靠性不高 .FRAM的方案為了解決上面 X24C4

4、5的問題 , 我給大家推薦 FRAM,在講方案時 , 我們先了解一下 FRAM的特點 .1) 非易失性 ,( 掉電后數(shù)據(jù)能保存 45年 , 所有產(chǎn)品都是工業(yè)級 , 溫度從負 40攝氏度到正 85攝氏度)2) 擦寫次數(shù)多 ,5V供電的 FRAM的擦寫次數(shù) 10000億次 , 低電壓的 FRAM的擦寫次數(shù)為 1億億次 ( 無限次 )3) 速度快 , 串口總線的 FRAM的CLK的頻率高達 20M,并且沒有 10MS的寫的等待周期 ; 并口的訪問速度 70NS4) 功耗低 , 靜態(tài)電流小于 10UA,讀寫電流小于 150UA;5) 讀寫無限次 , 在 FRAM讀寫次數(shù)超過 100億次 ,5V 供電的

5、 FRAM后 FRAM還能工作 , 只是數(shù)據(jù)不能保存6) RTC( 精度高達 2.17PPM),低電壓復位 (可以四級編程 ),可設置的獨立 WDT, 提供2.5V 的比較器 ,用于檢測電網(wǎng) ,提供 2個16位的計數(shù)器 ,用于防竊電 ,8*8 的可鎖定的存儲器 ,用于產(chǎn)品管理控制框圖傳感輸入MCU顯示MCUFRAMFM31XX打印稅控部分FRAM 的框圖工作原理 :由于稅控主 MCU多才用 51系統(tǒng)的 MCU,所以 FM31XX的所有功能都能使用上 ,FM31XX的時鐘精度可達 2.17PPM,外部只需接晶振 , 所以使用 FRAM可以簡化電路 , 提高產(chǎn)品的性能 , 降低維護成本 .加油機稅

6、收控制器加油機的原理和控制電路與的士計價器的控制相似 , 所不同的是 , 的士計價器的控制器由于體積的限制 , 使用的是串口存儲器 , 而加油機使用的是并口存儲器 .FRAM對于 5V 的存儲器 ,其擦寫次數(shù)為 100 億次運算區(qū)如果把 FRAM 作為運算暫存的緩沖存儲器有可能讀寫次數(shù)超過 100 億次 ,但是這些數(shù)據(jù)是中間直 ,掉電后是不用保存的 ,所以掉電后丟失也沒有關(guān)系 .存儲區(qū)系統(tǒng)有一些出廠時有一些配置摻數(shù) ,FRAM 存儲時間可以高達 100 年,配置參數(shù)的修該的次數(shù)少 ,因此數(shù)據(jù)不會丟失 ,系統(tǒng)有些終端數(shù)據(jù)需配置取要保存 ,但是就一般而言 ,100 億次的修改次數(shù)足夠滿足要求了 .

7、如果系統(tǒng)是低電壓系統(tǒng) ,低電壓的 FRAM 的擦寫次數(shù)是無限的 ,就更沒有問題了只要在設計中 , 把存儲器分區(qū) ,FRAM就可以完全取代 EEPROM+SRAM+電池 , 所以成本要低 ; 由于FRAM 是靠材料特性來保存數(shù)據(jù) ,這種材料并非磁性材料 ,所以從原理上磁場對數(shù)據(jù)是沒有影響 ,在實際中 ,電場對數(shù)據(jù)也沒有影響 ,所以他可抗干擾性能及其強,適合在非常復雜的環(huán)境中記錄一些重要的數(shù)據(jù) ,因此可靠性要好 .零售稅收控制器使用零售稅收控制器是近一兩年國家推行的稅收征收制度, 主要針對超市和市多店等零售行業(yè) , 由于超市以前有收款機 , 而且收款機的檔次和功能不一樣, 并且市多店一般沒有收機

8、, 因此產(chǎn)生了形形色色的零售稅收控制器 , 所以控制方式各有各的不同, 但總的說來離不開下面的數(shù)據(jù)存儲方式 .功能框圖SRAMMCU電池電源監(jiān)控RTCEEPROM顯示FLASH功能框圖存儲原理FLASH存儲銷售清單和發(fā)票清單.EEPROM存儲配置數(shù)據(jù)和重要的數(shù)據(jù)及PC指針SRAM存儲價格清單和進銷存報表電池維持系統(tǒng)停電后維持SRAM的數(shù)據(jù)不丟失 , 和RTC供電 .優(yōu)劣分析1) SRAM+電池的不好在于 , 電池有用完的危險 ( 漏電 ); 數(shù)據(jù)不可靠2) PC 指針不好處理 ,(EEPROM和 FLASH的擦寫次數(shù)有限 )3) 電路復雜 , 維護困難 .FRAM的控制框圖最簡單的方式是把 E

9、EPROM換成 FRAM,可以解決 PC指針不好處理和重要數(shù)據(jù)可靠的問題SRAMMCU電池電源監(jiān)控RTCFRAM顯示FLASH功能框圖上述方案可以解決可以解決 PC指針不好處理和重要數(shù)據(jù)可靠的問題 , 但是無法解決 SRAM的誤碼率的問題 ( 抗干擾問題 ), 如果要切底解決問題可以采用下面設置典型推薦框圖FM3808MCU電池FLASH顯示功能框圖FM3808的特點 :1) FM3808 的內(nèi)置 32K*8的 FRAM2) 精度為 2.17PPM的時鐘3) 低電壓檢測4) 看門狗工作原理所以用一棵 FMK3808可以取代傳統(tǒng)存儲方案中的電源管理 IC SRAM EEPROM時鐘 IC 從而簡

10、化電路 提高可靠 安全性FM20L08的妙用功能1) 128K*8 的 FRAM2) 內(nèi)部數(shù)據(jù)低電壓保護并有低電壓輸出3) 塊的口令寫保護功能由于 FM20L08 有內(nèi)部數(shù)據(jù)低電壓保護和塊的口令寫保護功能可以使數(shù)據(jù)更加可靠, 不但可以防止上下電系統(tǒng)對存儲器的誤寫, 而且可以預防系統(tǒng)在工作過程中, 如果干擾使系統(tǒng)混亂時, 重要的數(shù)據(jù)保護 .Ramtron的簡介Ramtron公司成立于 1984年. 總部設在美國科羅拉多州的Colorado Springs市 . 公司于1992 年在美國納斯達克上市 Ramtron 是當今領先的鐵電存貯器技術(shù)和產(chǎn)品供應商世界上決大部分重要的半導體存貯器制造商都向 Ramtron 申請授權(quán)專利來做鐵電存貯器的研究. 他們包括日本的 Toshiba,