超市版税控收款机的设计与实现

文章摘要：1 引言 税控收款机是具有特定税控功能的电子收款机，能够保证数据的正确生成、可靠存储、安全传输，并可实现税务管理和稽查等功能。与普通地税业税控机相比，超市版需要存储大量的单品，并有多种商品查找、销售、收款方式和商业报表。超市版税控机是一个复杂的系统，很难用8位或16位单片机这类功能简单的处理器来实现，且此类处理器一般无操作系统，操作不便。针对这种情况和中小型超市的需求，这里提出一种基于W90P710处理器及μCLinux操作系统的超市版税控收款机的设计方案，提出一种拥有掉电保护装置、采用嵌入式操作系统，可有效提高税控机在处理能力、存储容量、掉电保护和用户操作等方面性能。2 系统硬件设计2

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1 引言
    税控收款机是具有特定税控功能的电子收款机，能够保证数据的正确生成、可靠存储、安全传输，并可实现税务管理和稽查等功能。与普通地税业税控机相比，超市版需要存储大量的单品，并有多种商品查找、销售、收款方式和商业报表。超市版税控机是一个复杂的系统，很难用8位或16位单片机这类功能简单的处理器来实现，且此类处理器一般无操作系统，操作不便。针对这种情况和中小型超市的需求，这里提出一种基于W90P710处理器及μCLinux操作系统的超市版税控收款机的设计方案，提出一种拥有掉电保护装置、采用嵌入式操作系统，可有效提高税控机在处理能力、存储容量、掉电保护和用户操作等方面性能。

2 系统硬件设计
2．1 硬件总体架构
    该设计处理器为W90P710／W90N745，这是一款专为税控收款机而设计的器件，几乎集成了税控机所需的所有控制器，又称片上系统(SOC)，它采用ARM的ARM7TDMI微处理器核心以及0．18μm标准生产，标准操作频率达80 MHz，并采用176-Pin／128-Pin LQPF封装，较大程度降低了功耗和成本，减少了系统的扩展和体积。
    超市版税控收款机主要包括主控部分(MCU、RAM、程序存储器、实时时钟)、税控存储器、发票存储器、通讯部分、显示器、打印部分、键盘、IC卡读写器等必要配置和一些相对于地税版收款机的扩展配置(条码枪、钱箱、权限锁、税控收款机硬件设计总体上采用核心板(CPU板)、接口板、功能模块外同子系统构成。图1为其硬件组成。

2．2 核心板与接口板模块
    CPU外围电路主要包括上电初始化设置电路、晶振电路和CPU复位电路。图2为CPU复位电路。

    (1)复位电路当电压为2．8～3．0 V时，CPU能正常工作，但NOR Flash却不能正常工作，此时写入Flash的数据不可靠，这种情况在非法掉电时，因此，该系统设计引入CPU复位电路。考虑到功耗和成本，选择ADM-809-T器件，低电平有效，复位时间140 ns，满足W90P710对复位时间的要求。
    (2)SDRAM电路选用两片并联的16位W986d16EH，构成32位的SDRAM。
    (3)Flash电路分为NAND Flash和NOR Flash两部分。本设计采用W19B／L320S的NOR Flash作为程序存储器，选用HYUS08121A的NAND Flash作为税控机的数据存储器。
    (4)USB接口电路W90P710内集成有符合USB1．1规范的USB HOST控制器。由于USB-HOST与USB-DEVICE的控制器都是集成在W90P710内部的，只需将其接口引出即可。
    (5)以太网电路主要由MAC控制器和物理层接口(PHY)两部分组成。W90N710内嵌一个以太网MAC控制器，另外采用DM9161物理层器件以提供以太网的接入通道。
    (6)LCD电路考虑到成本，该税控机显示功能模块采用MST-G240128DYSY-5W型液晶显示器，它是240x128点阵图形显示器，其控制器为UC1608。
    (7)RTC掉电保护电路由于税控数据的申报、稽查都要涉及税控机的系统时间，因此，税控收款机要求高精度时钟，故RTC掉电保护电路极其重要。具体电路如图3所示。

    掉电保护的原理实际上就是用2个二极管来选择是用系统电源供电还是用备电池供电，当税控机正常供电时，VBAT端的电压约为2．6 V，此时VD2不导通；若税控机掉电，VD3不导通，此时VD2导通，开始启用备用电池供电，实现不间断供电。由于RTC的供电电压约1．8 V；所以应加一只3．3 V转1．8 V的稳压管对W90P710内的RTC控制器供电。

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