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M68HC912D60 MCU在税务监控系统设计中的应用
来源:本站整理  作者:佚名  2011-03-14 21:50:54



  1 引言

  税控系统即“POS电子税收控制系统”, 是由 POS机 、金税卡/IC卡、读卡器、计算机及打印机等设备构成的电子信息网络。POS税款机的推广是执行“金税工程”的一个重点项目,推广应用POS税款机能够让税务部门节约大量的人力财力,杜绝商家经营中的偷税漏税情形。由于目前市面上使用的POS机五花八门,全部更换是一个很大的经济负担,因此,一个可行的方法是对现有的普通收款机进行改造,安上税控装置。以 MCU 为核心的嵌入式税控系统以其高效、可靠、低价的优点,成为最佳的税控系统解决方案之一。

  2 税务监控 系统介绍

  税务监控系统通过截获POS机的打印数据,从中提取出交易的日期、时间、金额等税控信息,并在打印数据中插入加密的防伪信息,再送到打印机打印出票据。同时,系统能够响应税务管理中心的命令,向中心提供营业额等税务信息。其拓扑结构如图1所示。

拓扑结构

  税控POS机是在普通POS机的基础上增加了具有数据保护功能的“黑匣子”。它的主要作用是自动记录用户的经营结果,掌握用户的真实营业数据,才能有效堵塞税收漏洞,从而保证征税工作的合理性与合法性。

  3 M68HC912D60 芯片介绍

  3.1 基本结构

  M68HC912D60 单片机是Motorola公司的16位单片机,由控制单元和执行单元两个主要部分组成。控制单元包含时序发生器、控制存储器和随机控制逻辑,为执行单元生成所有的控制;执行单元(EU)包含所有的寄存器、ALU和总线接口。

  3.2 功能特点

  M68HC912D60系列采用模块化设计,各种不同型号单片机可由不同的模块组成。M68HC912D60是其中的代表产品,它速度快、功能强、内部资源丰富。M68HC912D60具有如下特点:

  •   16 bit CPU12 与M68HC11 指令组兼容
  •   60K片内EEPROM
  •   60K片内ROM
  •   2kB片内RAM
  •   8MHz内部总线频率
  •   20bit ALU
  •   2个增强型串行口通讯口SCI
  •   1个串行外围接口SPI
  •   4通道可编程的 PWM
  •   2× 8channels, 10bit A/D 转换器
  •   112PIN TQFP /80pin QFP 封装

  3.3 M68HC912D60的结构与存储器组织

  M68HC08系列可以寻址64Kbytes的存储空间。M68HC912D60的存储器组织包括:

  •   60K 片内FLASH EEPROM
  •   60K片内ROM
  •   1K 片内EEPROM
  •   2kB片内RAM

  4 基于Motorola M68HC912D60单片机的税务控制系统设计

  Motorola M68HC912系列单片机具有速度快、功能强、功耗低、价格低等特点,采用先进的亚微米工艺,具有较高的性价比。以下讨论一个基于M68HC912D60嵌入式税务监控系统的实现。

  4.1 系统描述

  税务监控系统是通过在普通POS机中加装一个税控黑匣子,从而准确地获取经营者的营业额,并能将数据传送至税务管理中心,提供税收依据。

  4.2 硬件系统设计

  税务监控系统的硬件设计主要包括MCU、外围接口单元、控制单元、外扩数据存储器SRAM、嵌入式MODEM单元、8250串行接口、8255并行接口及时钟电路几大模块。系统结构框图如图2所示。外围接口单元由RS-232接口、RS-485接口、指示电路接口和电话线接口构成;控制单元由复位电路、掉电保护电路和看门狗电路构成。

系统结构框图

  MCU模块完成整个系统的控制和相应处理;外围接口单元模块主要完成本系统与PC机、远程管理中心之间以及下层的各个PoS分机之间的通信接口;外扩存储器RAM完成对各个PoS分机上传输数据的暂时保存,等接收到规定数量的数据后,统一由MODEM传到税控管理中心。

  控制单元模块主要完成用户对整个系统的控制,即对数据提供可靠的掉电保护,防止掉电后丢失数据,对系统提供彻底、统一的复位,以防系统死机,实现对程序的监视功能,解决了程序“跑飞”失控及死循环问题;8250串行接口模块完成 MCU与嵌入式MODEM芯片的接口。

  嵌入式MODEM单元模块完成数据的调制解调,并通过电话线接口与远程的标准MODEM进行通信;8255接口模块完成数据线的扩充,提供足够的数据线来驱动系统的指示电路;时钟电路模块主要是为系统提供一个准确、稳定和可靠的时钟,以便定时和为监视器(Watchdog)电路提供方波输入等。其中,8255接口模块、8250接口模块及外扩存储器RAM之间,是通过M68HC912D60的C口的高三位经过译码后的片选信号控制各模块的片选来进行切换的。

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