基于51内核μPSD32xx单片机在税控器中的应用

，通讯速率１．５Ｍｂ／ｓ。

（６） ＵＡＲＴ接口

ＵＡＲＴ转换芯片采用Ｉｎｔｅｒｓｉｌ公司的ＨＩＮ２０２，ＭＣＵ内部具有２路ＵＡＲＴ，均可选用ＲＳ２３２通讯。ＨＩＮ２０２的工作电压为５Ｖ，具有２路收发驱动。

（７）电源模块ＰＷＲ

系统的外部供电电源分为两路，一路用ＡＣ／ＤＣ适配器直接提供＋５Ｖ；另一路由主机通过ＵＳＢ接口线输入（５Ｖ／５００ｍＡ）。用户可任选一路直接提供给５Ｖ器件工作。

为了实现电保护功能，采用Ｏｎｓｅｍｉ公司的升压芯片ＮＣＰ１４０２ＳＮ５０Ｔ１，其最低输入启动电压为０．８Ｖ，输出电压５Ｖ，输出电流２００ｍＡ。当系统正常工作时，ＮＣＰ１４０２ＳＮ５０Ｔ１可为大电容充电，一旦断电，大电容仍可维持该芯片工作一段时间，此时可完成一些重要的任务，以避免异常断电产生错误。大电容采用了两个串联的３．３Ｆ／２．５Ｖ卷绕型电容，当充满时可维持供电３０秒以上。

５Ｖ至３．３Ｖ电压转换器采用Ｏｎｓｅｍｉ公司的ＮＣＰ５００ＳＮ３３Ｔ１，该芯片输出电流为１５０ｍＡ，可为３．３Ｖ器件提供工作电压。

备用电池采用的是两节３Ｖ／２１０ｍＡｈ锂电池，供电至少可维持１０年以上。

（８）监控模块ＭＯＮ

监控模块采用Ｏｎｓｅｍｉ公司的ＭＡＸ７０８，ＭＡＸ７０８可实现上电复位和手动复位，还具有电压监控功能，设计时在其ＰＦＩ端连接适当的分压电阻，这样当主电源掉电时，ＭＡＸ７０８就可产生掉电中断信号，用以完成重要的任务或备份重要的数据。

ＭＡＸ７０８工作电压５Ｖ，复位的门限值４．３８Ｖ，复位时间２００ｍｓ，低压监控输入门限值１．２５Ｖ。

（９） 状态指示ＳＩＣ

状态指示采用发光二级管，分别用于指示电源接通、卡插入、ＪＡＴＧ程序下载等状态。在ＭＣＵ的Ｉ／Ｏ上还可连接出错、运行、自检测等状态指示。

４ 实际应用电路

税控器中ＭＣＵ与其它核心硬件的连接电路图如图３所示。图中给出了时钟、Ｆｌａｓｈ存储器和ＩＣ卡模块与ＭＣＵ的连接方式。

５ 软件设计方案

税控器软件总体上包含两大部分：主机端软件和设备端软件。主机端与设备端之间采用“命令—应答”方式进行数据通讯。由主机端发送命令，设备端应答。

主机端软件可分为四层：应用层、税控函数层、通讯管理层和设备驱动层；设备端软件也可分为四层：主控层、税控函数层、设备管理层、硬件驱动层。以下主要介绍设备端软件架构。

５．１ 主控层

主控函数负责系统和设备的初始化、与主机间的通讯监控、协议管理、税控命令包的解释和任务的调度等事务。

５．２ 税控函数层

税控函数按照国标对税控器的要求设计，负责机器初始化和注册、分发发票、开发票、退票、废票、上传发票、日交易和卷汇总数据、申报、核查等事务。

５．３ 设备管理层

设备管理层是针对复杂设备设计的管理程序，主要包括ＩＣ卡管理、存储器管理、ＵＳＢ通讯管理。

ＩＣ卡管理程序是按照ＧＢ１８２４０．２－２００３对税控ＩＣ卡的要求设计的操作命令程序，可分为基本命令和扩展命令。基本命令有文件操作、读写记录、产生随机数、内外部认证、取响应、应用锁定等；税控卡专用命令有卡注册、开票，日交易签名等功能；用户卡专用命令有注册签名、分发发票、报税数据汇总等功能。

存储器管理程序用来对Ｆｌａｓｈ存储空间进行地址分配管理。该程序按循环记录的方式设计，主要完成发票明细、日交易和卷汇总记录的格式化、读写、查找等事务。同时还负责存储在ＳＲＡＭ中地址分配表的管理，指针等数据的记录。

ＵＳＢ通讯管理程序是按照低速ＵＳＢ１．１规范以及人机接口设备（ＨＩＤ）类别的要求设计的，用来完成总线枚举和数据通信的事务。该程序主要采用Ｅｎｄｐｏｉｎｔ ０（ＩＮ／ＯＵＴ）控制传输方式，并使用输入输出报表（Ｒｅｐｏｒｔ）格式来与主机交换数据。

５．４ 硬件驱动层

硬件驱动层是使各个硬件设备实现底层操作的驱动程序，包括时钟、ＩＣ卡、Ｆｌａｓｈ ＭＥＭ、ＵＡＲＴ和ＵＳＢ等ＡＰＩ库函数。其中时钟函数实现设置、读、写时钟和日历等功能。ＩＣ卡函数实现ＩＣ卡的插卡检测、卡上下电、卡复位和卡命令等功能。Ｆｌａｓｈ ＭＥＭ函数实现外部Ｆｌａｓｈ存储器的擦除、读、写等功能。ＵＡＲＴ和ＵＳＢ函数实现设置、接收和发送数据等功能。



６ 结束语

文中介绍了税控器的设计原理，本设计方案已通过应用功能调试，能够满足产品的基本需求。需要说明的是，在实际产品中，可考虑采用模块化设计思想，也就是说硬件采用模块＋底板架构，主处理及核心硬件都集中于模块上，电源