專利名稱：稅控盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種稅控裝置。
背景技術：
近幾年來我國稅制改革取得了很大的成功，稅收持續(xù)大幅度增長，促進了國民經 濟的持續(xù)、快速、健康發(fā)展。但是稅收工作中仍然面臨著亟待解決的問題各種形式的偷稅、 騙稅、漏稅、欠稅越權減免稅等現象還比較嚴重，稅務部門內部管理存在漏洞，推廣稅控裝 置是貫徹落實稅收征管法的必然要求，也是實施科學化、精細化管理的重要手段。征管法第 二十三條明確規(guī)定，“國家根據稅收征管管理的需要，積極推廣使用稅控裝置”。推廣應用稅 控裝置的根本目的，就是通過以票控稅，加強發(fā)票管理來強化稅源監(jiān)控，堵塞監(jiān)管漏洞。隨著稅務信息化的發(fā)展，市場上出現了各種各樣的稅控裝置。國內使用的稅控裝 置大多數為金稅卡、稅控收款機等，它們都在稅務應用和信息化中發(fā)揮了重要的作用。金稅卡作為最早的稅控裝置，由金稅卡、讀卡器、存儲SIM卡組成。金稅卡用來完 成發(fā)票開具、稅控碼生成等，其與計算機的接口是較為復雜的PCI總線，需要插在計算機主 板上；SIM存儲卡用來存儲發(fā)票購買信息、抄報稅數據；讀卡器是金稅卡和SIM存儲卡的信 接口裝置。稅控收款機是集輸入、打印與一體，不需要配備計算機及打印機的稅控裝置，在當 時來看成本價格上具有一定的優(yōu)勢。稅控收款機的鍵盤、打印、顯示全部集中在一塊面板 上，使用起來有所不便，稅控收款機只能用來開具發(fā)票，功能較為單一，通用性較差。上述的金稅卡和稅控收款機都是采用了讀卡器裝置和存儲卡，使用繁瑣。另外市面上還有握奇、天喻、旋極公司采用的是控制芯片與USB接口芯片 (ST72F651，是8位機)相結合的雙芯片方案，且雙芯片在通訊時間、速度上過于慢，也給使 用帶來了不便。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種單芯片結構、檢索發(fā)票速度快的稅控盤。為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案本發(fā)明由稅控盤硬件系統(tǒng)和稅控盤軟件系統(tǒng)組成，上述的稅控盤硬件系統(tǒng)包括主 控芯片以及與主控芯片相連接的時鐘模塊、電源模塊、存儲器、緩存器和USB接口保護器， 其中，電源模塊還與時鐘模塊相連接；上述的稅控盤軟件系統(tǒng)包括與稅控盤硬件系統(tǒng)相連 接的硬件接口層、文件系統(tǒng)管理層、安全管理層、稅務應用層以及通信接口層；在文件系統(tǒng) 管理層中采取三級索弓I技術進行發(fā)票檢索。在稅控盤硬件系統(tǒng)中，緩存器為鐵電存儲器。在稅控盤硬件系統(tǒng)中，電源模塊由備用電池和電池檢測模塊構成。上述的電源模塊與電源保護模塊相連接。在三級索引技術中，將一級檢索設置在主控芯片上，二級檢索設置在存儲器塊上，三級檢索設置在存儲器的頁面上。上述的時鐘模塊為加密時鐘模塊。采用上述技術方案的本發(fā)明，與此前稅控裝置相比，稅控盤是一種全新的稅控裝 置，稅控盤在吸收了稅務信息化建設多年的成功經驗和今年來IT和信息安全技術的新成 果，無需其它的讀卡器或存儲卡裝置，一個稅控盤裝置就可以完成發(fā)票購買、發(fā)票開具、作 廢和抄報稅等業(yè)務，可以同時支持國稅、地稅，每個稅務應用下支持多達幾十種發(fā)票類型。 稅控盤的體系結構設計簡潔，使用通用的USB作為通信接口，采用無驅的設計，用戶不需要 安裝額外的驅動程序。使用本發(fā)明實現的稅控盤成本低廉，使用、攜帶方便，是一種有著極 大推廣應用前景的稅控裝置。另外，本發(fā)明采用單主控芯片結構，比雙主控芯片在通訊時 間和速度快許多；而且，采用三級索引技術，將一級檢索放到主控芯片的發(fā)票段上，二級檢 索放到存儲器塊上，三級檢索放到存儲器的頁面上，檢索效率為0. 3秒，比原有的檢索時間 1. 3秒快許多；最后，在硬件電路上增加鐵電RAM，減少對大容量存儲器NANDFLASH的讀寫次 數，提高壽命，方便漢明糾錯算法的實現，增強數據準確性。


圖1為本發(fā)明稅控盤葡■件系統(tǒng)的整體結構框圖；圖2為本發(fā)明稅控盤IlJ■件系統(tǒng)中主控芯片的電路圖；圖3為本發(fā)明稅控盤IlJ■件系統(tǒng)中電源模塊的電路圖；圖4為本發(fā)明稅控盤IlJ■件系統(tǒng)中USB接口保護器的電路圖；圖5為本發(fā)明稅控盤IlJ略件系統(tǒng)中大容量存儲器的電路圖；圖6為本發(fā)明稅控盤IlJ略件系統(tǒng)中緩存器的電路圖；圖7為本發(fā)明稅控盤IlJ略件系統(tǒng)中時鐘模塊、備用電池和電池檢測模塊的電路8為本發(fā)明稅控盤軟件系統(tǒng)的整體結構框圖；圖9為本發(fā)明稅控盤軟件系統(tǒng)中文件系統(tǒng)管理的結構圖；圖10為本發(fā)明稅控盤軟件系統(tǒng)中三級索引技術的流程圖；圖11為本發(fā)明在稅務系統(tǒng)中的應用原理圖。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明由稅控盤硬件系統(tǒng)和稅控盤軟件系統(tǒng)組成。如圖1所示，稅控盤硬件系統(tǒng)包括主控芯片U3以及與主控芯片U3相連接的時鐘 模塊、電源模塊、存儲器、緩存器和USB接口保護器，其中，電源模塊還與時鐘模塊相連接。 硬件系統(tǒng)是構成稅控盤的各種電子元器件，元器件通過電路的連接，在數字邏輯控制下形 成一個功能上的整體。如圖2所示，主控制器U3的型號是SSX20，該芯片是中興集成電路有限公司采用專 門定制的國產32位高安全核Arcakc，采用5級流水線和RISC結構，內部有U8KB Flash 用于存儲程序、函數庫，32KB EEPROM用于存儲數據；安全組建包括IOM位的公鑰算法引 擎、DES/3DES算法引擎和真隨機數發(fā)生器；內部集成的接口資源有USB控制器、NANDFlash 控制器、SPI和UART串口。主控芯片U3主要用來運行稅控盤固件程序以及協調各模塊的協同工作。如圖3所示，電源模塊的主要功能是為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定平滑的電源。芯片Ul的 型號為AMSl 117-3. 3，它是一個低壓差穩(wěn)壓器，它將來自USB 口的5V變換為3. 3V給整個系 統(tǒng)供電，由于該芯片有低壓差特性，當USB的電壓在5V到4. 5V變化時AMSl 117-3. 3都能輸 出穩(wěn)定的電壓，不會影響稅控盤的工作。在正常情況下，本發(fā)明采用USB接口供電。但是當USB接口掉電后，本發(fā)明還可以 增設備用電池和電池監(jiān)測模塊。如圖7所示，稅控盤在USB接口掉電后，備用電池和電池檢 測電路保證時鐘模塊U4的時鐘正確走時和電池低于安全值的檢測。備用電池采用一次性 鋰電池CR2032，電壓3V，容量210mAh。當外部的USB接口掉電時，時鐘模塊U4內部的開關 切換到備用電池，保證時鐘繼續(xù)準確走時。電池電壓檢測采用LM393比較器TO來實現，鋰 電池CR2032的放電門限為2. 7V，3. 3V的主電源經過電阻R7和R8分壓后連接到比較器U5 的同相端，鋰電池CR2032經電阻R3隔離后接到比較器TO的反相端，電容C5起到低通濾波 的效果；當電池電壓高于2. 7V時，比較器U5的1腳為低電平，當低于2. 7V時比較器U5的 1腳變?yōu)楦唠娖?。主控制器SSX20讀取比較器1腳的電平信號就可以判斷當前電池電壓的 狀態(tài)。如圖4所示，USB接口保護器的功能是實現異常情況下端口保護和USB數據的傳 輸。插座Jl中的D+和D-是USB差分信號，SIH是屏蔽地信號。由于稅控盤USB接口在 和計算機插接過程中會產生瞬時的高壓，如果不加安全處理會損壞計算機的USB 口或主控 制器的USB 口。目前在稅控盤的USB電路中增加了端口保護器U7，端口保護器U7的型號 是NUF2042，它是一款安森美半導體的接口芯片，并且在其內部集成了瞬態(tài)抑制器TVS。當 USB總線上出現瞬時高壓時，TVS將瞬時的能量泄放到地回路，對其他的設備進行了有效的 保護。其輸出的D2i和Dli信號連接到主控芯片SSX20的USB差分信號USB_DM和USB_DP 引腳。主控芯片SSX20內部集成了 USB1. 1的控制器，該接口實現了外部USB主機和稅控盤 之間數據傳輸。如圖5所示，本發(fā)明稅控盤硬件系統(tǒng)中大容量存儲器TO的功能是實現稅控盤內發(fā) 票明細數據存儲的功能；它采用三星半導體公司的K9F1G08U0A芯片，是NandFlash結構的 一種大容量存儲介質，容量為U8M。它有8個數據線、6個根信號線，和主控芯片SSX20連 接實現對內部存儲單元的讀寫操作。主控芯片SSX20內部集成了 Flash存儲控制器FCU， 在讀寫外部Flash存儲芯片時自動產生時序。100 107為數據和地址復用線，用來傳送 主控制器要訪問單元的地址信息，還用來傳輸讀寫的數據。/CE為芯片的操作使能信號，/ CE引腳為低電平時存儲器才會接收外部的訪問信號；CLE信號用來鎖存總線傳輸的命令； ALE信號用來鎖存總線傳輸的訪問地址；/RE信號是主控制器產生的讀使能信號，存儲器將 要讀取的數據傳送到總線上，實現讀操作；/WE是主控制器產生的寫使能信號，使能存儲器 內部的寫時序，完成數據的存儲；R/B信號是存儲器輸出的一個狀態(tài)信號，主控制器通過讀 取該信號的狀態(tài)來判斷的內部的讀寫操作是否完成。這些信號按照指定的時序共同來完成 大容量數據的讀寫操作。如圖6所示，高速緩存器實現主控芯片SSX20對大容量存儲器寫入數據時的高速 緩存功能。由于NandFlash的擦寫次數是有限的，頻繁的擦寫會縮短其使用的壽命，為了減 少這種頻繁的擦寫操作，電路中增加了 Ramtron半導體公司的鐵電存儲器FM25CL64。鐵電存儲器U2采用特殊的材料和工藝，使這種芯片具有讀寫速度快和數據掉電不丟失的特性。 與EEPROM和Flash同樣的非易失性存儲器件相比，鐵電存儲器具有快速寫入和高耐久性的 特點。將稅控盤的部分可能會被頻繁修改的數據存儲到鐵電存儲器U2中，增加EEROM和 NANDFlash的使用壽命，增加數據存儲的穩(wěn)定性。操作接口為標準的串行總線SPI，有四個 信號線和主控芯片SSX20相接，/CS為片選信號，當為低電平時才接收時鐘和數據信號完成 指定的操作，SI為串行輸入信號，SO為串行輸出信號，SCLK為串行時鐘信號。由于主控制 內部集成了 SPI控制器，可以很方便實現對鐵電存儲器U2進行讀寫訪問。當要寫到大容量 介質中數據不到一個頁時，暫存到鐵電中，超過一個頁時才寫大容量介質，減少了對大容量 介質的擦寫次數。鐵電存儲器的快速寫入和高耐久特性提高了整個稅控盤存儲系統(tǒng)的使用 壽命和工作的穩(wěn)定性。如圖7所示，在本發(fā)明中，以時鐘模塊為加密時鐘模塊為最佳的實施方式，另外也 可以采用普通的時鐘模塊。在本實施例中，時鐘模塊主要為稅控盤提供準確的實時時鐘，在 發(fā)票開具時完成稅控碼的生成。它采用全雙工的異步串行接口，有兩個信號線和主控芯片 SSX20相連，分別為串行數據發(fā)送T)(D和串行數據接收RXD，波特率為9600，10位的數據格 式，其中一個起始位，8個數據位，一個停止位。如圖8所示，稅控盤軟件系統(tǒng)包括與稅控盤硬件系統(tǒng)相連接的硬件接口層、文件 系統(tǒng)管理層、安全管理層、稅務應用層以及通信接口層。其中，硬件接口層是硬件的訪問底 層接口，如K9F1G08U0A NANDFlash、FM25CL64鐵電存儲器和時鐘模塊的讀寫訪問軟件接口。 文件系統(tǒng)管理層對稅務業(yè)務相關的各種文件結構進行定義和管理，提供文件在EEPROM中 的讀寫接口。安全管理層實施稅控盤軟件系統(tǒng)既定的安全控制策略。稅務應用層依據《發(fā) 票稅控盤和傳輸盤技術規(guī)范(V2.0)》標準實施的稅務功能。通信接口層實現稅控盤和發(fā) 票企業(yè)端的計算機或稅局網絡端計算機通過USB接口進行通信的接口，接口遵循USB1. 1標 準，通信協議為標準的BOT協議。需要說明的是，上述的硬件接口層、安全管理層、稅務應用 層以及通信接口層均為本領域普通技術人員所熟知的技術。在本發(fā)明中，文件系統(tǒng)管理層采用三級結構，如圖9所示，其中MF為根目錄；GS_ APP為國稅應用，DS_APP為地稅應用；在稅務應用下包含目錄文件、密鑰文件和與稅務應用 相關的TAG標簽文件如用戶基本登記信息、用戶一般登記信息、監(jiān)控管理數據、稅目稅種信肩、^^ ο對于MF目錄，其中MF文件頭定義如表1所示
權利要求
1.一種稅控盤，它由稅控盤硬件系統(tǒng)和稅控盤軟件系統(tǒng)組成，其特征在于所述的稅 控盤硬件系統(tǒng)包括主控芯片以及與主控芯片相連接的時鐘模塊、電源模塊、存儲器、緩存器 和USB接口保護器，其中，電源模塊還與時鐘模塊相連接；所述的稅控盤軟件系統(tǒng)包括與稅 控盤硬件系統(tǒng)相連接的硬件接口層、文件系統(tǒng)管理層、安全管理層、稅務應用層以及通信接 口層；在所述的文件系統(tǒng)管理層中采取三級索引技術進行發(fā)票檢索。
2.根據權利要求1所述的稅控盤，其特征在于在所述稅控盤硬件系統(tǒng)中，緩存器為鐵 電存儲器。
3.根據權利要求1所述的稅控盤，其特征在于在所述稅控盤硬件系統(tǒng)中，電源模塊由 備用電池和電池檢測模塊構成。
4.根據權利要求3所述的稅控盤，其特征在于所述的電源模塊與電源保護模塊相連接。
5.根據權利要求1所述的稅控盤，其特征在于在三級索引技術中，將一級檢索設置在 主控芯片上，二級檢索設置在存儲器塊上，三級檢索設置在存儲器的頁面上。
6.根據權利要求1所述的稅控盤，其特征在于所述的時鐘模塊為加密時鐘模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稅控盤，它由稅控盤硬件系統(tǒng)和稅控盤軟件系統(tǒng)組成，稅控盤硬件系統(tǒng)包括主控芯片以及與主控芯片相連接的時鐘模塊、電源模塊、存儲器、緩存器和USB接口保護器，其中，電源模塊還與時鐘模塊相連接；稅控盤軟件系統(tǒng)包括與稅控盤硬件系統(tǒng)相連接的硬件接口層、文件系統(tǒng)管理層、安全管理層、稅務應用層以及通信接口層；在文件系統(tǒng)管理層中采取三級索引技術進行發(fā)票檢索。本發(fā)明與此前稅控裝置相比，無需其它的讀卡器或存儲卡裝置，一個稅控盤裝置就可以完成發(fā)票購買、發(fā)票開具、作廢和抄報稅等業(yè)務，可以同時支持國稅、地稅，每個稅務應用下支持多達幾十種發(fā)票類型。
文檔編號G07G1/12GK102044115SQ20091017247
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權日2009年10月16日
發(fā)明者陸振華 申請人:河南許繼信息有限公司