XX單片機在稅控器開發(fā)中的應用

μPSD32XX單片機在稅控器開發(fā)中的應用作者：上海P&S電子有限公司游龍日期：2005-4-1來源：本網spUsingμPSD32XXMicrocontrollertoDevelopTaxController摘要：介紹了μPSD32XX單片機的主要特性和開發(fā)環(huán)境，結合稅控器的設計開發(fā)，介紹其軟硬件的實現方案。關鍵詞：μPSD3234；稅控器；模塊化設計；API函數引言---稅控設備是國家稅務部門實施稅收管理信息化的必然手段之一，稅控器作為稅控設備之一，它是在計算機等電子設備的配合下實現稅控功能的電子裝置，保證經營數據的正確生成、可靠存儲和安全傳輸，能滿足稅務機關的管理和數據核查等要求。稅控器是集軟硬件于一體的嵌入式系統，為了提高開發(fā)效率和通用性，采用模塊化設計，劃分層次結構，盡可能實現硬件的靈活性和軟件的可移植性要求。μPSD32XX單片機特點---μPSD32XX系列單片機是意法半導體(ST)公司推出得一款新型單片機，它采用增強型MCS-51內核，是MCU+PSD的SoC單片機，具有2片Flash存儲器、可選擇備電保護的大容量SRAM、地址譯碼DPLD和組合邏輯CPLD兩種可編程邏輯電路、6組通用I/O提供多達37或46個I/O引腳、4或5路脈寬調制單元PWM、4路8位ADC、主從方式的I2C、獨立的顯示數據通道DDC、USB1.1接口、2路串行通道UART、內部看門狗定時器、在系統編程的JTAG口、可編程的加密安全技術、零功耗技術等豐富的功能和外設。---軟件可在KEIL公司的KEIL51集成開發(fā)環(huán)境μVision2中進行設計、編譯和仿真，運用ST公司的PSDsoftExpress軟件進行編程下載和內部配置。該軟件可以對μPSD32XX系列單片機的片內FLASH、SRAM和PLD進行配置，將編譯生成的程序代碼文件(.HEX)和配置文件融合生成.OBJ文件，下載到單片機中。下載時還需使用FlashLINK編程電纜連接PC的標準并口和單片機的JTAG口。稅控器應用方案設計草---稅躲控器平臺應烈具備一些基靜本功能：具液有實時時鐘捷和記錄稅控柿數據的大容梨量存儲器，刷符合ISO巴7816支標準的IC償卡讀寫器，憂支持稅控卡悶、用戶卡和恩稅務管理卡槽，通過US馳B或串口與依主機通信，權具有在掉電玩后可保存存謎儲器數據和首時鐘運行的仍備份電池。美稅控器作為傭外掛設備，灑其連接關系雀如圖1所示撈，內部的硬鉤件系統結構割見圖2。咽主控模塊M舅CU采用S請T公司的北μ遷PSD32膏34A單片尚機，它內部惑具有256鄉(xiāng)KB的主F訊LASH，欺32KB的定次FLAS噸H和32K述BSRA頃M，工作電哈壓為5V，查晶振選用2凝4MHz。播其中SRA脫M由片外的嫌備用電池保糧護數據，可日存放一些長滅期保存的數那據，維持電租流1笨μ拖A。通過U威SB或UA殼RT與主機穗相連，通過異I2C與R疤TC相連，骨通過通用I燭/O與IC姓C及MEM白相連。廈---時鐘孟模塊RTC疲采用S蘆T公司的M按41T紡0M廢6，提供實普時時鐘/日允歷功能，在筍系統掉電以謊后由片外的控備用電池供腥電。棟---存儲椒器采用ST潛公司的串行能FLASH歡M25P嗓16，容量肅為2MB，頭主要用來存步儲發(fā)票數據縱和稅控數據甲。SPI總特線接口的最攀大傳輸速率墻50MHz益，工作電壓決為3.3V富。銷-IC卡模火塊ICC采由用安森美公呀司的NCN汪6004A危，雙路卡接撐口，符合I極SO78教16-3和達EMV標準江，MCU通蛙過I/O線廳與其通信。橫為了節(jié)省I浴/O資源，底可選擇復用羅連線方式，諷兩個卡共享仆一路通道，已由選卡信號怪區(qū)分，分別嗎實現稅控卡澤和用戶卡的幼訪問功能。獵---US劈B通信采用那安森美公司燦的STF2酷02作為終政端匹配、濾判波和ESD西保護，通信踏速率1.5監(jiān)Mbps。誤由于MCU胡內部具有S邁IE、FI魯FO和收發(fā)例器，SIE言可以將傳輸花信號變成字民節(jié)存入寄存驟器，所以通炮過事先對S練IE的配置先，然后訪問墓已定義的地旋址和端口，茄來實現通信桂的控制、中濤斷、收發(fā)等爺操作?；?--UA航RT的電平蓄轉換芯片采柿用Inte制rsil公園司的HIN廁202，M昂CU內部具中有2路UA撫RT，均可修選作RS2噴32通信。遠---外部鼠供電電源分娛為兩路，一處路可用AC貼/DC適配盛器直接提供湖+5V；另切一路由主機老通過USB獻接口線輸入沿(5V/5撇00mA)東。用戶可任智選一路，直修接提供給5疫V的器件工信作。獄---為了袍實現電保護綢，采用安森鉗美公司的升議壓芯片NC逼P1402僑SN50T褲1，當正常皺工作時，為廈大電容充電積，一旦斷電枯，大電容仍孔可維持該芯嗽片工作一段較時間，此時掩可完成一些柏重要的任務朽，避免意外腐斷電產生錯輸誤。大電容北采用了2個葵串聯比3.3F席/2.5V承的卷繞型電遙容，當充滿客時可維持供月電30s以襪上?；?--采用襪安森美公司癢的NCP5趴00SN3片3T1作為蠢5V至3.區(qū)3V電壓轉殘換器，輸出愁電流150東mA，提供煙給3.3V電器件工作。稅備用電池采暑用的是2節(jié)乓3V/21典0mAh鋰剝電池，至少但可用10年既以上。位---監(jiān)控犧模塊采用安逆森美公司的鄰MAX70釣8，實現上盟電復位和手傍動復位的功葵能。MAX隆708還具陪有電壓監(jiān)控腔功能，在P熱FI端選用鳥適當的分壓雙電阻，當主旅電源掉電時妹，就可產生敬掉電中斷信辰號。沸---狀態(tài)翠指示采用發(fā)依光二級管，縱分別用于指林示電源接通謝，卡插入指峰示、JAT拍G程序下載猜等狀態(tài)。在徑MCU的I泥/O上還可寒連接自定義棵的狀態(tài)指示傻，如出錯、尾運行、自檢插測等狀態(tài)。癢軟件設計方始案耍稅控器軟件販總體上應包僻含兩大部分找：主機端軟組件和設備端盼軟件。主機頸端與設備端務之間進行的久數據通信采估用輸“垃命令成—薪應答惡”但方式，由主鉛機端發(fā)送命借令，設備端老應答。警---主機淺端軟件可分洲為四層：應漫用層、稅控厚函數層、通路信管理層和沫設備驅動層揮；設備端軟喪件也可分為澡四層：主控融層、稅控函敬數層、設備莖管理層、硬伴件驅動層。衛(wèi)這里主要介慢紹設備端軟胡件。粥---主控坊函數負責系悠統和設備的托初始化，與宮主機間的通彎信監(jiān)控、協粉議管理、稅歌控命令包的您解釋和任務狡的調度等事流務。遣---稅控蛙函數是按照翼國標對稅控特器的要求設罵計，負責機迎器初始化和尚注冊、分發(fā)它發(fā)票、開發(fā)最票、退票、默廢票、上傳趟發(fā)票，日交壺易和卷匯總怕數據、申報冊、核查等稅謹控應用事務佳。粉---設備荒管理層是針絨對復雜的設型備所設計的撲管理程序，扭主要包括I華C卡管理、誦存儲器管理爸、USB通耐信管理。惱---IC殃卡管理程序阻是按照[G射B182隊40.2-傘2003]粒稅控IC卡北規(guī)范的要求疾，設計對卡隙的操作命令僚程序，命令司分為基本命車令和擴展命所令?；久Y令有文件操層作、讀寫記添錄、產生隨僻機數、內外度部認證、取層響應、應用覆鎖定等功能肯；稅控卡專春用命令有卡犧注冊、開票芒、日交易簽怠名等功能；債用戶卡專用貞命令有注冊趴簽名、分發(fā)承發(fā)票、報稅毯數據匯總等退功能。劉---存儲踐器管理程序提是對Fla嘩sh存儲空奸間進行地址車分配管理，田以及按循環(huán)啞記錄的方式前設計，完成嶺對發(fā)票明細所、日交易和哈卷匯總記錄鍬的格式化、害讀寫、查找擾等事務，同膠時還管理存季儲在SRA后M的地址分郊配表，記錄豪指針等數據箭。讓---US假B通信管理始程序是按照談低速USB例1.1的規(guī)景范，人機接寺口設備(H物ID)類別匹的要求設計等，完成總線劈枚舉和數據妖通信的事務敘。主要采用保了Endp擠oint卷0(IN/刻OUT)控廚制傳輸方式僵，使用輸入射輸出報表格洋式來與主機錄交換數據。靜---硬件青驅動層主要柏是各個硬件稈設備的實現處底層操作的訊驅動程序，單包括時鐘、嘉IC卡、F笨LASH、拴UART和籠USB等A京PI庫函數平。時鐘函數雕實現設置、降讀、寫時鐘批和日歷等功程能；IC卡杠函數實現I株C卡的插卡纖檢測、卡上聯下電、卡復廟位和卡命令覺等功能；F鳴LASH函諒數實現外部渾FLASH至存儲器的擦蒸除、讀、寫邁數據等功能悟；UART啊和USB函民數實現設置咳，接收和發(fā)誤送數據等功翁能?？偨Y掛---按照屯模塊化思想柳，硬件采用勞的是模塊+凳底板架構，延主處理及核底心硬件都集付中于模塊上盼，電源與接濤插件等放置掩在底板上。胞軟件底層對倒上層都采用封API函數裂的形式。通殊過包括器