using μpsd 32xx microcontroller to develop tax controller

     上海p&s电子有限公司 游龙 摘 要：介绍了μpsd32xx单片机的主要特性和开发环境，结合税控器的设计开发，介绍其软硬件的实现方案。

     关键词：μpsd3234；税控器；模块化设计；api函数

     引言

     税控设备是国家税务部门实施税收管理信息化的必然手段之一，税控器作为税控设备之一，它是在计算机等电子设备的配合下实现税控功能的电子装置，保证经营数据的正确生成、可靠存储和安全传输，能满足税务机关的管理和数据核查等要求。税控器是集软硬件于一体的嵌入式系统，为了提高开发效率和通用性，采用模块化设计，划分层次结构，尽可能实现硬件的灵活性和软件的可移植性要求。

     μpsd32xx单片机特点

     μpsd32xx系列单片机是意法半导体(st)公司推出得一款新型单片机，它采用增强型mcs-51内核，是mcu+psd的soc单片机，具有2片flash存储器、可选择备电保护的大容量sram、地址译码dpld和组合逻辑cpld两种可编程逻辑电路、6组通用i/o提供多达37或46个i/o引脚、4或5路脉宽调制单元pwm、4路8位adc、主从方式的i2c、独立的显示数据通道ddc、usb 1.1接口、2路串行通道uart、内部看门狗定时器、在系统编程的jtag口、可编程的加密安全技术、零功耗技术等丰富的功能和外设。

     软件可在keil公司的keil 51集成开发环境μvision2中进行设计、编译和仿真，运用st公司的psdsoft express软件进行编程下载和内部配置。该软件可以对μpsd32xx系列单片机的片内flash、sram和pld进行配置，将编译生成的程序代码文件(.hex)和配置文件融合生成.obj文件，下载到单片机中。下载时还需使用flashlink编程电缆连接pc的标准并口和单片机的jtag口。税控器应用方案设计

     税控器平台应具备一些基本功能：具有实时时钟和记录税控数据的大容量存储器，符合iso 7816标准的ic卡读写器，支持税控卡、用户卡和税务管理卡，通过usb或串口与主机通信，具有在掉电后可保存存储器数据和时钟运行的备份电池。税控器作为外挂设备，其连接关系如图1所示，内部的硬件系统结构见图2。 主控模块mcu采用st公司的 μpsd3234a单片机，它内部具有256kb的主flash，32kb的次flash和32kb sram，工作电压为5v，晶振选用24mhz。其中sram由片外的备用电池保护数据，可存放一些长期保存的数据，维持电流1μa。通过usb或uart与主机相连，通过i2c与rtc相连，通过通用i/o与icc及mem相连。

     时钟模块rtc采用st公司的m41t0m6，提供实时时钟/日历功能，在系统掉电以后由片外的备用电池供电。

     存储器采用st公司的串行flash m25p16，容量为2mb，主要用来存储发票数据和税控数据。spi总线接口的最大传输速率50mhz，工作电压为3.3v。

     ic卡模块icc采用安森美公司的ncn6004a，双路卡接口，符合iso 7816-3和emv标准，mcu通过i/o线与其通信。为了节省i/o资源，可选择复用连线方式，两个卡共享一路通道，由选卡信号区分，分别实现税控卡和用户卡的访问功能。

     usb通信采用安森美公司的stf202作为终端匹配、滤波和esd保护，通信速率1.5mbps。由于mcu内部具有sie、fifo和收发器，sie可以将传输信号变成字节存入寄存器，所以通过事先对sie的配置，然后访问已定义的地址和端口，来实现通信的控制、中断、收发等操作。

     uart的电平转换芯片采用intersil公司的hin202，mcu内部具有2路uart，均可选作rs232通信。

     外部供电电源分为两路，一路可用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的器件工作。

     为了实现电保护，采用安森美公司的升压芯片ncp1402sn50t1，当正常工作时，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，避免意外断电产生错误。大电容采用了2个串联3.3f/2.5v的卷绕型电容，当充满时可维持供电30s以上。

     采用安森美公司的ncp500sn33t1作为5v至3.3v电压转换器，输出电流150ma，提供给3.3v器件工作。备用电池采用的是2节3v/210mah锂电池，至少可用10年以上。

     监控模块采用安森美公司的max708，实现上电复位和手动复位的功能。max708还具有