金融税控收款机系统中Modem 的解决方案--控制网



金融税控收款机系统中Modem 的解决方案
企业： 日期：2008-01-08
领域：仪器仪表 点击数：813

    金融税控收款机是“银税一体化”的终端产品。该产品是以电子政务、电子商务的发展为背景，以金税、金卡等“金”字系列工程互动、融合发展为基础，以资源整合、信息共享、互联互通推动信息化发展为目的，推动税务、银行、商业等行业有机融合、发展的信息化系统工程。这三者有机融合的关键功能部件就是金融税控收款机中的Modem。金融税控收款机中的Modem 通过PSTN 网与税务机关相连实现网上报税，税务机关可以实现网上稽查；与银行系统相连可以实现金融数据的网上传输。

1 Modem 所要求的特点

    金融税控收款机系统中的Modem 与通用的Modem 有很大差异。它只进行数据的传输，并不需要语言和传真功能，要求具有下面3 个特点。

    (1)同时支持同步传输与异步传输

    根据现有《销售点终端(POS) 入网技术要求和检测方法YD／T 938—1997》标准的要求，POS 以同步传输方式时，采用高级数据链路控制规程(HDLC)不平衡正常响应方式(NRM)的规程。所以，与普通的异步Modem不一样，金融税控收款机系统中的Modem 应支持同步传输。

    (2)兼容低速稳定少量数据传输与高速异步大量数据传输

    金融税控收款机通过PSTN 网与银行系统相连时，传输的金融数据量少。一个ISO8583 的签到包不超过60 字节，所要求的通信速率也只要符合CCIT V.22bis，最高传输速率只有2400 bps，但是要求高可靠。当其与税务系统相连时，传输的税务数据较大。如果要上传2 个月的发票打印数据到税务系统的话，可达到1MB，即使用56 kbps 的Modem 来传输，也要传3min 左右，因此，要求金融税控收款机Modem 的传输速率要高。

    (3)支持快速连接握手控制

    普通Modem 通信前的握手时间达到十几秒钟左右，甚至更长，这在金融税控收款机系统中是不能忍受的。如果传输几十字节，握手时间达这么长的话，传输效率太低。金融税控收款机的Modem 与银行系统通信时，要求握手建立时间越短越好，要达到毫秒级，即要求其Modem 可以支持快速握手方式。

2 Modem 整体方案

    CX86500+CX20493 芯片组Modem 是Conexant 公司生产的可以广泛应用于各种嵌入式系统的Modem。它支持CCITT V.92，并向下兼容；支持v.29 FastPOS 和V.22bis 快速连接协议，特别适合应用于POS 行业；支持V.80 同步访问模式，可以通过异步方式发送同步数据。这套Modem 芯片组包括1 个Modem 芯片(CX86500)，1 个SmartDAA 芯片(CX20493)，1 个数字隔离器(DIB)和很少的分立元件。Modem 芯片(CX86500)内部集成了MCU、DSP、RAM 和ROM，有28 脚和38 脚TSSOP 两种封装形式。28 脚封装的芯片与DTE 接口是9 线串行接口，38 脚封装的芯片兼容9 线串行接口与8 位并行总线接口。SmartDAA 芯片(CX20493)是一个集成线侧器件，用SmartDAA 芯片可以替代传统Modem 方案中由模拟变压器、继电器和光电隔离器组成的DAA。采用28 脚的QFN 封装或32 脚的LQFP 封装，体积很小，可以将Modem 做得很小巧，以满足现代嵌入式系统的要求。

    CX86500+CX20493 芯片组Modem 的整体方案如图1 所示。


3 Modem 方案在系统中的应用

    3.1 系统硬件实现

    在金融税控收款机系统中，外围设备多是串行通信的，如密码键盘、手写板等。下面也以串行方式的Modem为例，详细说明基于CX86500+CX20493 芯片组Modem 方案在金融税控收款机系统中的应用。由于Modem 芯片(CX86500)内部集成了MCU、DSP、RAM 和ROM，其外围元件很少，只要加入时钟和复位电路就可以了。图2 详细说明了Modem 部分的原理。其中与数字隔离器(DIB)相连接的4 个信号，PWRCLKP 和PWRCLKN 是时钟和电源信号的两极，DIB_DATAP 和DIB_DATAN 是数据信号的正负两极。以CX20493 为主芯片的集成线侧器件省去了变压器、继电器和光耦等大体积元件，外围的分立元件都可以采用表面贴元件实现。数字隔离器采用Conexant 公司指定的元件，尺寸也很小。图3 是CX20493 集成线侧器件32 脚LQFP 封装的硬件接口示意。

    3. 2 系统软件实现

    金融税控收款机系统中的Modem 通过PSTN 网，与税务系统相连，可以实现网上报税，采用异步传输以及X Modem 通信协议；与金融系统相连，可以实现金融数据的网上传输，采用基于ITUV.80 的HDLC 通信协议。Modem 部分的程序设计采用模块化设计，包括Modem 初始化模块，拔号与呼叫模块，数据格式变换模块，数据通信模块，通信结束处理模块。虽然Modem 部分的程序可以归纳成以上的几部分，但是在税务系统与金融系统两方面的应用，除拔号与呼叫模块外的其他模块的具体内容基本不一样。由于基于异步Modem 的文件传输协议的资料很多，下面只详细介绍基于异步方式用V.80 协议实现CX86500+CX20493 芯片组Modem 在金融税控收款机系统与银行之间的同步HDLC 数据的传输。

    3. 2. 1 Modem 的初始化

    Modem 的初始化工作采用标准AT 命令实现对Modem 各参数的设置。由于要在异步通信口上实现HDLC的同步数据传输，还要设置V.80 协议的各种参数。以使用V.29 快速连接方式为例，具体的AT 命令如下：

    AT％CO；禁止数据压缩

    AT＼NO；操作模式选择

    AT+A8E=,,,O；禁止V8bis

    AT$F4；使能V.29 快速POS 方式

    AT+ES=6，，8；使能V.80 同步访问模式

    AT+ESA=O，O,,,1，O；使能CRC 校验

    ATSl7=5；POS 选项

    3. 2. 2 数据格式变换

    通过Modem的异步口进行HDLC的同步数据传输，采用ITU V.80 协议，CX86500+CX20493芯片组Modem在金融税控收款机系统中的程序的数据格式变换主要是对V.80 协议的解析。例如，按3．2．1 的方式进行初始化，拔完号码握上手后，Modem 收到“19 BE 24 24”，表示的就是连接速率为9600bps。数据格式的变换包括对带内命令的解析与组合、信息数据的V.80 处理等。这部分程序不包括组拆ISO38583 数据包的处理，其中信息数据的v.80 处理就是对ISO8583 数据包的V.80 处理。


    3. 2. 3 通信模式

    金融税控收款机系统中的Modem 通过PSTN 网与银行系统相连，采用的高级数据链路控制规程(HDLC)不平衡正常响应方式(NRM)的同步传输规程类别，其通信模式如图4 所示。






    对于V.80 协议来说，握上手后，收到“30 93 19 B1”，表示收到SNRM 命令；而发送“30 73 19B1”，表示发送UA 响应。当然，这些内容的处理程序是放在数据格式变换部分的。

4 总 结

    嵌入式Modem 方案比较多，专门用于POS 行业的低速单片Modem 的解决方案有TDK 公司的73 系列(如73M2901／5V)和Zilog 公司的Z02922 等；但是，这些都不是完全意义上的单片解决方案，要支持HDLC的同步方案都要外加CPU。只支持异步模式的高速Modem。方案也很多，但是要满足金融税控收款机特点的Modem 就比较少。CX86500+CX20493 芯片组Modem 方案很好地解决了这一问题，使金融税控收款机中的Modem 方案变得简单。
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