目前中國國內(nèi)“金稅工程”經(jīng)過幾年的推廣實(shí)施，在全國范圍內(nèi)己取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，在金稅工程中，最重要的是對于開票系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)，為了防止開票系統(tǒng)受病毒感染或被人為地破壞，絕大部分的單位都被要求專機(jī)專用，從而來確保系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。 但隨著“金稅工程”的深入推廣，也暴露出了一些急待解決的問題∶首先，由于國稅局對于企業(yè)的防偽稅控開票系統(tǒng)有“專機(jī)專用”的要求，致使企業(yè)花費(fèi)一萬多元購買的防偽稅控設(shè)備及計(jì)算機(jī)只能用于開具增值稅發(fā)票巨大的資源浪費(fèi)；其次，隨著電子報(bào)稅、出口退稅等科技手段在企業(yè)中的應(yīng)用以及企業(yè)財(cái)務(wù)管理的電子化，都必須依賴計(jì)算機(jī)處理，這必然會造成企業(yè)還需再投資一臺電腦給財(cái)務(wù)人員來處理這方面的工作，這對企業(yè)來說，是一種重復(fù)的投資；最后，防偽稅控的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，財(cái)務(wù)軟件和數(shù)據(jù)以及電子報(bào)稅系統(tǒng)和數(shù)據(jù)等都屬于企業(yè)的重要資料，如何保證其安全性，使其不會因?yàn)樨?cái)務(wù)人員的誤操作、病毒等因素造成系統(tǒng)的崩潰，甚至重要數(shù)據(jù)資料的丟失，而影響企業(yè)的正常工作。
財(cái)稅安全卡的硬件實(shí)現(xiàn)
財(cái)稅安全卡的工作過程和工作原理是：利用PCI總線的擴(kuò)展ROM機(jī)制，在安全卡上嵌入擴(kuò)展程序，通過CH365的本地8位總線，接管并擴(kuò)展BIOS的INT13H中斷，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的讀寫操作，根據(jù)設(shè)置進(jìn)行過濾，確保讀寫操作的安全性，實(shí)現(xiàn)硬盤隔離和一機(jī)多用。相關(guān)硬盤系統(tǒng)引導(dǎo)分區(qū)等信息可以通過CH365的兩線串行主機(jī)接口保存在EEPROM上，達(dá)到動(dòng)態(tài)分隔硬盤空間的目的，將一個(gè)硬盤分成相互隔離互不干擾的多個(gè)硬盤空間。

圖1：財(cái)稅安全卡硬件電路圖。
 PCI總線協(xié)議比較復(fù)雜，用戶可以根據(jù)具體實(shí)際需求選擇相應(yīng)的開發(fā)方式。一般，PCI總線開發(fā)采用兩種方式：一是采用CPLD來設(shè)計(jì)控制接口。它的最大好處是比較靈活，用戶可以根據(jù)自己的需要開發(fā)出適合于特定功能的芯片，而不必實(shí)現(xiàn)PCI的全部功能�，F(xiàn)在有許多生產(chǎn)可編程邏輯器件的廠商，如Xilinx的LogiCore和Altera的AMPP都提供經(jīng)過嚴(yán)格測試的PCI接口功能模塊，用戶只要進(jìn)行組合設(shè)計(jì)即可。由于PCI總線協(xié)議復(fù)雜，設(shè)計(jì)PCI控制接口難度較大，對于產(chǎn)品不大又有時(shí)限的工程項(xiàng)目來說，成本巨大。
二是采用通用PCI接口芯片，例如南京沁恒公司的CH365、AMCC公司的AMCCS5920和AMCCS5933，PLX公司的PLX9054和PLX9080等。通過專用芯片可以實(shí)現(xiàn)完整的PCI主控模塊和目標(biāo)模塊的功能，將復(fù)雜的PCI總線接口轉(zhuǎn)換為相對簡單的用戶接口，用戶只要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換后的總線接口即可，它能實(shí)現(xiàn)PCI規(guī)范所要求的所有硬件接口信號和配置空間寄存器，專用接口芯片具有較低的成本和通用性，能夠有效降低接口設(shè)計(jì)的難度，縮短開發(fā)時(shí)間,并能獲得較好的數(shù)據(jù)傳輸性能。
第二種方法適合于小規(guī)模的情況，能夠有效縮短開發(fā)時(shí)間以及成本投入，因此在設(shè)計(jì)財(cái)稅安全卡上選擇CH365 PCI接口芯片。CH365是一個(gè)連接PCI總線的通用接口芯片，支持I/O端口映射、存儲器映射、擴(kuò)展ROM以及中斷。實(shí)現(xiàn)將基于32位PCI總線的從設(shè)備接口轉(zhuǎn)換為主動(dòng)并行接口：8位數(shù)據(jù)、16位地址、I/O讀和寫、存儲器讀和寫。支持低電平有效的本地中斷請求，支持中斷共享。支持長度達(dá)240字節(jié)的I/O端口。支持本地硬件定址功能，自由選擇I/O地址，并在指定地址實(shí)現(xiàn)I/O端口�；贑H365的財(cái)稅安全卡硬件電路圖如圖1。
在本設(shè)計(jì)中，所使用的存儲器是華邦公司的W27C512，64K容量。存儲器容量根據(jù)安全卡擴(kuò)展程序的大小選擇更大的存儲器，如128K等。EEPROM是Atmel公司的AT24C02，支持寫保護(hù)功能，能夠有效防止信息被篡改。圖1的財(cái)稅安全卡的硬件電路核心器件是PCI接口芯片CH365、W27C512和AT24C02，CH365的部分引腳連線直接與金手指(電路板和插槽之間的連接點(diǎn))相連。
CH365通過MEM_RD與ROM芯片U2(27C512)連接。CH365支持EPROM和閃存，容量為32KB或者64KB，如果將SYS_EX用于A16地址線，則最大容量可達(dá)128KB。一般情況下CH365直接支持32KB容量的擴(kuò)展ROM(即27C256芯片的容量)，但可以在擴(kuò)展ROM的程序中通過控制A15地址線支持64KB容量的ROM芯片。可選的下拉電阻R1用于CH365的工作模式設(shè)定，圖中的數(shù)據(jù)線D0被連接了下拉電阻，所以系統(tǒng)復(fù)位后，地址線A15為低電平，從而選擇U2的低32KB(偏移地址為0000H～7FFFH)，而在需要讀取U2的高32KB時(shí)(偏移地址為8000H～0FFFFH)，可以通過寫芯片控制寄存器的位0重新設(shè)定A15地址線來訪問ROM的高字節(jié)。
圖2：CH365的讀寫時(shí)序。

 
另外，PCI擴(kuò)展ROM的內(nèi)容通常被BIOS復(fù)制到RAM內(nèi)存中，所以需要設(shè)置CH365的擴(kuò)展ROM基址以重新映射U2到存儲器空間。
CH365通過SYS_EX與EPPROM芯片U3(型號是AT24C02)連接，CH365的SCL信號線可以選用SYS_EX或者A15，系統(tǒng)復(fù)位后的默認(rèn)選擇是A15，通常在A15用作地址線時(shí)選用SYS_EX，否則選用A15。因?yàn)镾DA信號線同時(shí)是數(shù)據(jù)線D7，為了防止在SCL高電平期間由于SDA變化而產(chǎn)