基于NetBox的金融稅控收款機的設計與實現(xiàn)

摘    要：本文介紹了一款基于嵌入式網(wǎng)絡模塊NetBox的金融稅控收款機的設計與實現(xiàn)方案，并對其軟硬件系統(tǒng)進行了詳細說明。該款金融稅控收款機同時具有收款、金融POS、稅控和商品管理功能。
關鍵詞：金融稅控收款機；NetBox；VFD；稅控IC卡

引言
現(xiàn)有的稅控收款機不能直接受理銀行卡業(yè)務，如果要受理銀行卡業(yè)務，必須用另外的POS機進行，這使銀行POS、收款及稅控機不能資源共享，無法實現(xiàn)有效控稅。隨著銀行卡交易數(shù)量的不斷增加，研制生產(chǎn)一款同時具有金融POS、稅控、收款和商品管理功能的銀稅共享POS機將擁有巨大的市場需求。本文介紹了一款基于NetBox的金融稅控收款機的設計方案，它不僅集上述各功能于一體，還具有良好的網(wǎng)絡通訊功能。

圖1  基于NetBox的金融稅控收款機的系統(tǒng)框圖

圖2  金融稅控收款機的軟件系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)總體方案
金融稅控收款機由顯示系統(tǒng)、打印系統(tǒng)、中央主處理器(NetBox)、內(nèi)部從機處理器、專用稅控接口、磁條卡閱讀接口、鍵盤、MODEM和通信接口等幾部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。
NetBox主要完成交易數(shù)據(jù)的計算、記錄、存儲、加密和對外設進行控制等功能，并將結果傳給顯示部件和打印機進行顯示和打印。系統(tǒng)用到兩臺打印機，一臺針式打印機專用于打印發(fā)票；另一臺熱敏打印機用于打印小票、銀行簽購單和統(tǒng)計信息等。IC卡讀卡接口電路可以將報稅的相關數(shù)據(jù)寫在IC卡上，由納稅戶交到稅務機關報稅。MODEM通過PSTN網(wǎng)可以與銀行系統(tǒng)相連傳輸金融數(shù)據(jù)，也可以與稅務系統(tǒng)相連進行報稅。系統(tǒng)預留了兩個串口和一個以太網(wǎng)接口，可以進行外設的擴展及與網(wǎng)絡互連。
嵌入式網(wǎng)絡模塊NetBox
嵌入式網(wǎng)絡模塊NetBox是基于Intel的高性能32bit嵌入式微處理器386EX的單板計算機，其軟件與其他X86微處理器保持一致。NetBox板上配置了多種通訊接口，包括以太網(wǎng)10BASE-T接口、標準RS232C及可擴展的RS422/RS485接口等。NetBox設有高性能Flash文件系統(tǒng)，用于存儲應用程序及數(shù)據(jù)，并可直接用DOC2000通用電子盤擴展存儲容量。NetBox提供對各種矩陣鍵盤、小型LCD顯示器的直接連接支持。另外，NetBox還具有完善靈活的精簡總線接口MXI，可以用該接口來擴展各種與應用相關的接口電路。
多串口擴展
NetBox對外提供的接口是MXI精簡擴展總線接口。雖然NetBox提供兩個標準的RS232串口，但是金融稅控收款機的外設(如手寫板、密碼鍵盤等)一般都是基于RS232的串行通信，而且系統(tǒng)還要預留兩個RS232串口，所以必須進行串口的擴展。系統(tǒng)采用通用的16C554和16C552進行擴展，由MXI總線接口擴展成6個通用異步通信接口和1個CENTRONICS并口。這6個通用異步通信接口經(jīng)過電平轉換后，形成標準的RS232串口，可以直接連接金融稅控收款機的各種外設；而CENTRONICS并口可以接針式打印機，用以打印發(fā)票等單據(jù)信息。
調(diào)制解調(diào)器
在金融稅控收款機上“刷卡”并輸入有關業(yè)務信息(交易種類、交易金額、密碼等)，由金融稅控收款機通過Modem撥號，將加密數(shù)據(jù)發(fā)送到PSTN網(wǎng)上，送達銀行信用業(yè)務主機，主機進行相應處理后，向金融稅控收款機返回處理結果，從而完成一筆交易。這就要求數(shù)據(jù)傳輸具有較高的質量和較好的實時性、保密性和安全性。根據(jù)這種特殊要求，金融稅控收款機的MODEM采用Zilog公司的Z02922。這是一款集成數(shù)據(jù)泵和接口AFE的單芯片MODEM，它支持V.29快速握手，數(shù)據(jù)傳輸兼容低速的CCITT V.22bis、V.22和V.23等多種數(shù)據(jù)通信協(xié)議標準，直接支持HDLC同步傳輸協(xié)議通信。NetBox通過MXI總線接口與Z02922的并行接口通信，發(fā)送命令與讀取狀態(tài)，用擴展出的通用異步口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
內(nèi)部單片機電路
金融稅控收款機的電子鎖、VFD(真空熒光顯示屏)/數(shù)碼管、蜂鳴報警器和磁卡閱讀等外設不直接由NetBox的MXI精簡擴展總線接口進行控制，而是采用1片W78E516單片機作為內(nèi)部從機，對上述外設加以控制和驅動。W78E516的全雙工串口能通過16C554擴展出的通用異步通信接口與NetBox進行信息交流。
IC卡接口電路
IC卡接口電路包括對稅控IC卡和用戶IC卡(金稅工程的要求)的驅動，采用WatchCore進行。WatchCore是握奇公司為了方便各種嵌入式設備與IC卡的通訊開發(fā)而推出的一款IC卡讀寫芯片。在本系統(tǒng)中，WatchCore作為IC卡的接口電路，驅動雙IC卡，通過16C554擴展出的通用異步通信接口與NetBox進行通信。
客戶顯示驅動電路
客戶顯示采用8位數(shù)碼管顯示與8位VFD顯示并存的方式，以滿足市場的不同需求。傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示采用MAX7219進行驅動，而VFD采用NEC的D16312進行驅動。這兩者都是SPI接口，由內(nèi)部單片機的通用I/O口進行模擬通信。

軟件系統(tǒng)
NetBox利用現(xiàn)有PC上的BC3.1作為開發(fā)工具。金融稅控收款機的軟件運行于DOS環(huán)境下，由兩個獨立存在的可執(zhí)行程序組成，分為四個大的功能模塊：商業(yè)收款模塊、銀行POS功能模塊、稅控功能模塊和通信模塊，如圖2所示。
商業(yè)收款作為系統(tǒng)主控制模塊，調(diào)用和管理銀行POS功能以及稅控功能。在物理上，商業(yè)收款和稅控模塊是一個應用程序，銀行POS模塊是單獨的可執(zhí)行體。系統(tǒng)主控程序通過系統(tǒng)調(diào)用方式執(zhí)行銀行業(yè)務功能，銀行POS應有的機具初始化功能轉由系統(tǒng)完成，不再從屬于銀行POS模塊。涉及交易業(yè)務的功能由系統(tǒng)主程序自動調(diào)用或以功能鍵中斷方式啟動。在邏輯上，主控程序常駐主存，銀行程序作為另一進程按需要駐留主存。主控程序向銀行程序傳遞參數(shù)采用文件方式，即被調(diào)程序啟動后檢查特定文件，根據(jù)文件內(nèi)數(shù)據(jù)決定執(zhí)行功能和參數(shù)。稅控與銀行POS之間不直接發(fā)生聯(lián)系，通過主控程序傳遞必要參數(shù)。通信模塊程序包括TCP/IP協(xié)議、對MODEM的控制與通信程序以及通用RS232串口通信程序等，這些由主控程序根據(jù)實際情況調(diào)用。

結語
基于NetBox的金融稅控收款機性能穩(wěn)定，成本較低。但是，由于金融稅控收款機涉及到銀行、銀聯(lián)、商戶、稅務等各個部門，同時又與國家的“金稅”和“金卡”雙金工程有著密切的聯(lián)系，要想成功地推廣應用，除了政府主管部門的推動、產(chǎn)業(yè)界的動力和稅務部門的支持外，還需要社會各界的理解、納稅用戶觀念的轉變以及法律體制的完善?！?/p>

參考文獻
1 NetBox網(wǎng)絡模塊用戶手冊.英創(chuàng)信息技術有限公司， 2002
2 張毅剛，彭喜源等.  MCS-51單片機應用設計. 哈爾濱工業(yè)大學出版社，1997
3 陸永寧.  IC卡應用系統(tǒng). 東南大學出版社，2000

(收稿日期：2004-07-06)