CCM3118DQ是蘇州國芯科技有限公司自主研發(fā)的一款32位MCU，稅控收款機是該芯片的一個主要應用領域，基于CCM3118DQ的稅控機方案目前已經(jīng)開發(fā)完成。由于采用了高性能的32位處理器，集成了眾多稅控專用外設，具有8位單片機方案不可比擬的性能優(yōu)勢。
圖1：CCM3118DQ的功能框圖。

    稅控收款機是中國在實行金稅工程第三期中推行的帶稅控功能的收款設備。其功能是在原有電子收款機上加上稅控功能，方便稅務局監(jiān)管，主要面向現(xiàn)金流動比較大的第三產(chǎn)業(yè)，如商場、飯店、賓館、超市等各種服務性場所。目前各稅控機生產(chǎn)廠家都在積極準備使用32位MCU開發(fā)符合新規(guī)范的稅控機。

    CCM3118DQ是蘇州國芯科技有限公司針對商業(yè)機器和手持設備等嵌入式系統(tǒng)領域?qū)ｉT開發(fā)的具有高性價比的一款32位MCU，本文著重介紹基于CCM3118DQ的稅控機產(chǎn)品方案。

CCM3118DQ的特點

    CCM3118DQ基于32位低功耗RISC內(nèi)核C*Core C310而設計，工作頻率為66MHz，采用LQFP208封裝。該MCU的功能框圖如圖1所示。面向稅控機的應用，CCM3118DQ參照稅控國標設計，集成了眾多稅控專用外圍電路：
1． 智能IC卡接口模塊：UCI1、UCI2
2． 片內(nèi)2K字節(jié)的ROM，片內(nèi)64K字節(jié)的SRAM
3． 一個串行外圍接口模塊：SPI
4． 串行通信接口：SCI1、SCI2、SCI3
5． PWM輸出通道：PWM1
圖2：基于CCM3118DQ稅控機系統(tǒng)硬件方案框圖。

6． PS/2主機端控制器：PS2HC1
7． 中斷控制模塊：40個中斷源、32個優(yōu)先級
8． 外部中斷接口：8位
9． 周期性計數(shù)器：PIT1、PIT2
10． 看門狗：16位計數(shù)器、可置初始值
11． 片內(nèi)集成LCD控制器：支持達640*512點陣的 LCD屏

基于CCM3118DQ的稅控機方案

    針對CCM3118DQ在稅控機上的應用，蘇州國芯科技有限公司給出了從芯片、開發(fā)系統(tǒng)、芯片底層驅(qū)動、嵌入式操作系統(tǒng)到稅控機樣機的全套解決方案。這樣，采用CCM3118DQ芯片的稅控機生產(chǎn)廠家不僅可以毫無障礙地過渡到32位機的開發(fā)，縮短了產(chǎn)品的上市時間；而且可以把主要精力放在產(chǎn)品的個性化設計中，設計出更具競爭力的產(chǎn)品。

    方案的硬件主要包括NAND閃存、打印機、LCD顯示器、VFD顯示器等設備，在軟件上采用專門為單片機嵌入式應用設計的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核uC/OS-II，并在此平臺上搭建上層應用程序。

一. 硬件方案

    基于CCM3118DQ稅控機系統(tǒng)硬件方案由MCU應用系統(tǒng)、擴展的外圍電路和電源電路三大部分組成，圖2為系統(tǒng)硬件方案框圖。各組成部分功能如下：

* NOR閃存：用于固化稅控程序以及字庫；
圖3：系統(tǒng)軟件任務示意圖。

* SRAM：用于運行程序；
* JTAG：接口是在軟件調(diào)試階段進行軟件跟蹤調(diào)試用；
* 鍵盤和VFD：輸入和客顯，共同接在SPI，由SPI模塊來處理信息；鍵盤采用44個高強度機械按鍵鍵盤，VFD采用了九位七段碼VFD；
* LCD顯示器：主顯，采用了64*192的點陣，可顯示4行漢字或字符；
* PS/2條碼掃描槍：掃描商品條碼，銷售時更加方便快捷，支持多種規(guī)格條碼；
* 串口(3個)：通訊，可將基本的商品信息通過PC直接傳遞到稅控機中，減少了很多繁瑣低效的工作量；
* 讀卡器：每臺稅控機需要用兩張卡，分別是稅控卡和用戶卡，稅控卡在出廠時已經(jīng)在稅控機內(nèi)，用戶持有用戶卡，系統(tǒng)會提示用戶在適當?shù)臅r候插入稅控機使用；
* 打印機：稅控專用的打印機，打印發(fā)票以及報表；
* NAND閃存：容量為32MB，用于存儲日常交易數(shù)據(jù)以及銷售的商品信息。
圖4：LCD屏上的銷售主界面。

    在抗干擾方面，系統(tǒng)主板采用4層高速PCB設計，優(yōu)化了布局，降低了電磁干擾；打印控制板是單獨設計的，隔離了打印電磁噪聲；每塊PCB上合理地添加了磁珠、扼流圈以抑制噪聲；CPU本身內(nèi)部通過PLL倍頻，可以降低外置晶振至8MHz。

    該系統(tǒng)集成了打印機控制電路，用CCM3118DQ的GPIO直接控制打印機，能夠較大幅度降低系統(tǒng)成本。打印頭用的是EPSON M-U110II，采用九針針式打印機，在寬幅75mm的發(fā)票上平均可打印約4.36行/秒，支持雙向打印，速度更快，效率更高。表1就是打印控制板與CPU的硬件接口說明。

二. 軟件方案
    這里的實時操作系統(tǒng)采用了uC/OS，它是一個搶占式內(nèi)核，代碼精簡、穩(wěn)定，可移植性極好，極大地簡化了協(xié)調(diào)進程所需的控制代碼。軟件系統(tǒng)包括下面幾大任務：鍵盤任務、銷售任務、報表