基于NetBox的金融稅控收款機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

引言
現(xiàn)有的稅控收款機(jī)不能直接受理銀行卡業(yè)務(wù)，如果要受理銀行卡業(yè)務(wù)，必須用另外的POS機(jī)進(jìn)行，這使銀行POS、收款及稅控機(jī)不能資源共享，無(wú)法實(shí)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(shí)具有金融POS、稅控、收款和商品管理功能的銀稅共享POS機(jī)將擁有巨大的市場(chǎng)需求。本文介紹了一款基于NetBox的金融稅控收款機(jī)的設(shè)計(jì)方案，它不僅集上述各功能于一體，還具有良好的網(wǎng)絡(luò)通訊功能。

圖1  基于NetBox的金融稅控收款機(jī)的系統(tǒng)框圖

圖2  金融稅控收款機(jī)的軟件系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)總體方案
金融稅控收款機(jī)由顯示系統(tǒng)、打印系統(tǒng)、中央主處理器(NetBox)、內(nèi)部從機(jī)處理器、專(zhuān)用稅控接口、磁條卡閱讀接口、鍵盤(pán)、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(jì)算、記錄、存儲(chǔ)、加密和對(duì)外設(shè)進(jìn)行控制等功能，并將結(jié)果傳給顯示部件和打印機(jī)進(jìn)行顯示和打印。系統(tǒng)用到兩臺(tái)打印機(jī)，一臺(tái)針式打印機(jī)專(zhuān)用于打印發(fā)票；另一臺(tái)熱敏打印機(jī)用于打印小票、銀行簽購(gòu)單和統(tǒng)計(jì)信息等。IC卡讀卡接口電路可以將報(bào)稅的相關(guān)數(shù)據(jù)寫(xiě)在IC卡上，由納稅戶交到稅務(wù)機(jī)關(guān)報(bào)稅。MODEM通過(guò)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(wù)系統(tǒng)相連進(jìn)行報(bào)稅。系統(tǒng)預(yù)留了兩個(gè)串口和一個(gè)以太網(wǎng)接口，可以進(jìn)行外設(shè)的擴(kuò)展及與網(wǎng)絡(luò)互連。
嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊NetBox
嵌入式網(wǎng)絡(luò)模塊NetBox是基于Intel的高性能32bit嵌入式微處理器386EX的單板計(jì)算機(jī)，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(biāo)準(zhǔn)RS232C及可擴(kuò)展的RS422/RS485接口等。NetBox設(shè)有高性能Flash文件系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)，并可直接用DOC2000通用電子盤(pán)擴(kuò)展存儲(chǔ)容量。NetBox提供對(duì)各種矩陣鍵盤(pán)、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(jiǎn)總線接口MXI，可以用該接口來(lái)擴(kuò)展各種與應(yīng)用相關(guān)的接口電路。
多串口擴(kuò)展
NetBox對(duì)外提供的接口是MXI精簡(jiǎn)擴(kuò)展總線接口。雖然NetBox提供兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口，但是金融稅控收款機(jī)的外設(shè)(如手寫(xiě)板、密碼鍵盤(pán)等)一般都是基于RS232的串行通信，而且系統(tǒng)還要預(yù)留兩個(gè)RS232串口，所以必須進(jìn)行串口的擴(kuò)展。系統(tǒng)采用通用的16C554和16C552進(jìn)行擴(kuò)展，由MXI總線接口擴(kuò)展成6個(gè)通用異步通信接口和1個(gè)CENTRONICS并口。這6個(gè)通用異步通信接口經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換后，形成標(biāo)準(zhǔn)的RS232串口，可以直接連接金融稅控收款機(jī)的各種外設(shè)；而CENTRONICS并口可以接針式打印機(jī)，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(jī)上“刷卡”并輸入有關(guān)業(yè)務(wù)信息(交易種類(lèi)、交易金額、密碼等)，由金融稅控收款機(jī)通過(guò)Modem撥號(hào)，將加密數(shù)據(jù)發(fā)送到PSTN網(wǎng)上，送達(dá)銀行信用業(yè)務(wù)主機(jī)，主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理后，向金融稅控收款機(jī)返回處理結(jié)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(zhì)量和較好的實(shí)時(shí)性、保密性和安全性。根據(jù)這種特殊要求，金融稅控收款機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，直接支持HDLC同步傳輸協(xié)議通信。NetBox通過(guò)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(kuò)展出的通用異步口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
內(nèi)部單片機(jī)電路
金融稅控收款機(jī)的電子鎖、VFD(真空熒光顯示屏)/數(shù)碼管、蜂鳴報(bào)警器和磁卡閱讀等外設(shè)不直接由NetBox的MXI精簡(jiǎn)擴(kuò)展總線接口進(jìn)行控制，而是采用1片W78E516單片機(jī)作為內(nèi)部從機(jī)，對(duì)上述外設(shè)加以控制和驅(qū)動(dòng)。W78E516的全雙工串口能通過(guò)16C554擴(kuò)展出的通用異步通信接口與NetBox進(jìn)行信息交流。
IC卡接口電路
IC卡接口電路包括對(duì)稅控IC卡和用戶IC卡(金稅工程的要求)的驅(qū)動(dòng)，采用WatchCore進(jìn)行。WatchCore是握奇公司為了方便各種嵌入式設(shè)備與IC卡的通訊開(kāi)發(fā)而推出的一款I(lǐng)C卡讀寫(xiě)芯片。在本系統(tǒng)中，WatchCore作為IC卡的接口電路，驅(qū)動(dòng)雙IC卡，通過(guò)16C554擴(kuò)展出的通用異步通信接口與NetBox進(jìn)行通信。
客戶顯示驅(qū)動(dòng)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(chǎng)的不同需求。傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示采用MAX7219進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而VFD采用NEC的D16312進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這兩者都是SPI接口，由內(nèi)部單片機(jī)的通用I/O口進(jìn)行模擬通信。

軟件系統(tǒng)
NetBox利用現(xiàn)有PC上的BC3.1作為開(kāi)發(fā)工具。金融稅控收款機(jī)的軟件運(yùn)行于DOS環(huán)境下，由兩個(gè)獨(dú)立存在的可執(zhí)行程序組成，分為四個(gè)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(gè)應(yīng)用程序，銀行POS模塊是單獨(dú)的可執(zhí)行體。系統(tǒng)主控程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用方式執(zhí)行銀行業(yè)務(wù)功能，銀行POS應(yīng)有的機(jī)具初始化功能轉(zhuǎn)由系統(tǒng)完成，不再?gòu)膶儆阢y行POS模塊。涉及交易業(yè)務(wù)的功能由系統(tǒng)主程序自動(dòng)調(diào)用或以功能鍵中斷方式啟動(dòng)。在邏輯上，主控程序常駐主存，銀行程序作為另一進(jìn)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(dòng)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(guò)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(duì)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(shí)際情況調(diào)用。

結(jié)語(yǔ)
基于NetBox的金融稅控收款機(jī)性能穩(wěn)定，成本較低。但是，由于金融稅控收款機(jī)涉及到銀行、銀聯(lián)、商戶、稅務(wù)等各個(gè)部門(mén)，同時(shí)又與國(guó)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(yīng)用，除了政府主管部門(mén)的推動(dòng)、產(chǎn)業(yè)界的動(dòng)力和稅務(wù)部門(mén)的支持外，還需要社會(huì)各界的理解、納稅用戶觀念的轉(zhuǎn)變以及法律體制的完善。