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案例頻道金融稅控收款機是“銀稅一體化”的終端產品。該產品是以電子政務、電子商務的發展為背景，以金稅、金卡等“金”字系列工程互動、融合發展為基礎，以資源整合、信息共享、互聯互通推動信息化發展為目的，推動稅務、銀行、商業等行業有機融合、發展的信息化系統工程。這三者有機融合的關鍵功能部件就是金融稅控收款機中的Modem。金融稅控收款機中的Modem 通過PSTN 網與稅務機關相連實現網上報稅，稅務機關可以實現網上稽查；與銀行系統相連可以實現金融數據的網上傳輸。
1 Modem 所要求的特點
金融稅控收款機系統中的Modem 與通用的Modem 有很大差異。它只進行數據的傳輸，并不需要語言和傳真功能，要求具有下面3 個特點。
(1)同時支持同步傳輸與異步傳輸
根據現有《銷售點終端(POS) 入網技術要求和檢測方法YD／T 938—1997》標準的要求，POS 以同步傳輸方式時，采用高級數據鏈路控制規程(HDLC)不平衡正常響應方式(NRM)的規程。所以，與普通的異步Modem不一樣，金融稅控收款機系統中的Modem 應支持同步傳輸。
(2)兼容低速穩定少量數據傳輸與高速異步大量數據傳輸
金融稅控收款機通過PSTN 網與銀行系統相連時，傳輸的金融數據量少。一個ISO8583 的簽到包不超過60 字節，所要求的通信速率也只要符合CCIT V.22bis，最高傳輸速率只有2400 bps，但是要求高可靠。當其與稅務系統相連時，傳輸的稅務數據較大。如果要上傳2 個月的發票打印數據到稅務系統的話，可達到1MB，即使用56 kbps 的Modem 來傳輸，也要傳3min 左右，因此，要求金融稅控收款機Modem 的傳輸速率要高。
(3)支持快速連接握手控制
普通Modem 通信前的握手時間達到十幾秒鐘左右，甚至更長，這在金融稅控收款機系統中是不能忍受的。如果傳輸幾十字節，握手時間達這么長的話，傳輸效率太低。金融稅控收款機的Modem 與銀行系統通信時，要求握手建立時間越短越好，要達到毫秒級，即要求其Modem 可以支持快速握手方式。
2 Modem 整體方案
CX86500+CX20493 芯片組Modem 是Conexant 公司生產的可以廣泛應用于各種嵌入式系統的Modem。它支持CCITT V.92，并向下兼容；支持v.29 FastPOS 和V.22bis 快速連接協議，特別適合應用于POS 行業；支持V.80 同步訪問模式，可以通過異步方式發送同步數據。這套Modem 芯片組包括1 個Modem 芯片(CX86500)，1 個SmartDAA 芯片(CX20493)，1 個數字隔離器(DIB)和很少的分立元件。Modem 芯片(CX86500)內部集成了MCU、DSP、RAM 和ROM，有28 腳和38 腳TSSOP 兩種封裝形式。28 腳封裝的芯片與DTE 接口是9 線串行接口，38 腳封裝的芯片兼容9 線串行接口與8 位并行總線接口。SmartDAA 芯片(CX20493)是一個集成線側器件，用SmartDAA 芯片可以替代傳統Modem 方案中由模擬變壓器、繼電器和光電隔離器組成的DAA。采用28 腳的QFN 封裝或32 腳的LQFP 封裝，體積很小，可以將Modem 做得很小巧，以滿足現代嵌入式系統的要求。
CX86500+CX20493 芯片組Modem 的整體方案如圖1 所示。
3 Modem 方案在系統中的應用
3.1 系統硬件實現
在金融稅控收款機系統中，外圍設備多是串行通信的，如密碼鍵盤、手寫板等。下面也以串行方式的Modem為例，詳細說明基于CX86500+CX20493 芯片組Modem 方案在金融稅控收款機系統中的應用。由于Modem 芯片(CX86500)內部集成了MCU、DSP、RAM 和ROM，其外圍元件很少，只要加入時鐘和復位電路就可以了。圖2 詳細說明了Modem 部分的原理。其中與數字隔離器(DIB)相連接的4 個信號，PWRCLKP 和PWRCLKN 是時鐘和電源信號的兩極，DIB_DATAP 和DIB_DATAN 是數據信號的正負兩極。以CX20493 為主芯片的集成線側器件省去了變壓器、繼電器和光耦等大體積元件，外圍的分立元件都可以采用表面貼元件實現。數字隔離器采用Conexant 公司指定的元件，尺寸也很小。圖3 是CX20493 集成線側器件32 腳LQFP 封裝的硬件接口示意。
3. 2 系統軟件實現
金融稅控收款機系統中的Modem 通過PSTN 網，與稅務系統相連，可以實現網上報稅，采用異步傳輸以及X Modem 通信協議；與金融系統相連，可以實現金融數據的網上傳輸，采用基于ITUV.80 的HDLC 通信協議。Modem 部分的程序設計采用模塊化設計，包括Modem 初始化模塊，拔號與呼叫模塊，數據格式變換模塊，數據通信模塊，通信結束處理模塊。雖然Modem 部分的程序可以歸納成以上的幾部分，但是在稅務系統與金融系統兩方面的應用，除拔號與呼叫模塊外的其他模塊的具體內容基本不一樣。由于基于異步Modem 的文件傳輸協議的資料很多，下面只詳細介紹基于異步方式用V.80 協議實現CX86500+CX20493 芯片組Modem 在金融稅控收款機系統與銀行之間的同步HDLC 數據的傳輸。
3. 2. 1 Modem 的初始化
Modem 的初始化工作采用標準AT 命令實現對Modem 各參數的設置。由于要在異步通信口上實現HDLC的同步數據傳輸，還要設置V.80 協議的各種參數。以使用V.29 快速連接方式為例，具體的AT 命令如下：
AT％CO；禁止數據壓縮
AT＼NO；操作模式選擇
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 同步訪問模式
AT+ESA=O，O,,,1，O；使能CRC 校驗
ATSl7=5；POS 選項
3. 2. 2 數據格式變換
通過Modem的異步口進行HDLC的同步數據傳輸，采用ITU V.80 協議，CX86500+CX20493芯片組Modem在金融稅控收款機系統中的程序的數據格式變換主要是對V.80 協議的解析。例如，按3．2．1 的方式進行初始化，拔完號碼握上手后，Modem 收到“19 BE 24 24”，表示的就是連接速率為9600bps。數據格式的變換包括對帶內命令的解析與組合、信息數據的V.80 處理等。這部分程序不包括組拆ISO38583 數據包的處理，其中信息數據的v.80 處理就是對ISO8583 數據包的V.80 處理。
3. 2. 3 通信模式
金融稅控收款機系統中的Modem 通過PSTN 網與銀行系統相連，采用的高級數據鏈路控制規程(HDLC)不平衡正常響應方式(NRM)的同步傳輸規程類別，其通信模式如圖4 所示。
對于V.80 協議來說，握上手后，收到“30 93 19 B1”，表示收到SNRM 命令；而發送“30 73 19B1”，表示發送UA 響應。當然，這些內容的處理程序是放在數據格式變換部分的。
4 總 結
嵌入式Modem 方案比較多，專門用于POS 行業的低速單片Modem 的解決方案有TDK 公司的73 系列(如73M2901／5V)和Zilog 公司的Z02922 等；但是，這些都不是完全意義上的單片解決方案，要支持HDLC的同步方案都要外加CPU。只支持異步模式的高速Modem。方案也很多，但是要滿足金融稅控收款機特點的Modem 就比較少。CX86500+CX20493 芯片組Modem 方案很好地解決了這一問題，使金融稅控收款機中的Modem 方案變得簡單。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號