税控收款机工作原理分析

税控收款机工作原理宁波三维技术有限公司陈海峡目录税控收款机构成和工作原理

1、税控收款机3、税控打印机4、金融税控收款机2、税控器

1.概述1.1发展历史1.2分类1.3税控收款机标准1.4定义1.5适用范围税控收款机篇－－目录2.工作原理2.1工作原理概述2.2FECR硬件体系结构2.3FECR软件体系结构2.4FECR与税控IC卡

税控收款机篇－－目录1.1发展历史1879年美国人发明了机械式收款机。就是一台用于现金登记的机器，主要目的是为了防止营业员收款舞弊。1906年美国NCR公司又造出了“自动收款机”，机械式的收款机装了电动马达。20世纪60年代日本人发明了真正的电子收款机(ECR)只具备计算和打印功能.不能存储商品信息

70年代微处理器和存储器的出现，ECR有了强大的计算和存储能力。具有商品检索（PLU）和库存管理功能。80-90年代借助于微机平台，出现了运算速度更快、存储容量更大、网络功能更强的POS（PointOfSales）。税控收款机篇---概述80－90年代，国外开始强制推行税控收款机。其基本特征就是内部装有自动记录但不能更改和抹掉记录数据的税控存储器（FiscalMemory），采用特殊铅封手段固定在机器内部

90年代国内开始税控收款机试点.2002年开始制定税控收款机国家标准，2003年颁布。

税控收款机篇---概述1.2分类根据普通收款机的功能等级或用途有一些俗成的分类方法

如一类机、二类机、三类机

一类机：数字机，只能显示打印数字和有限符号，100PLU10DEP，单机使用。二类机：有中文显示或打印功能，几千－上万PLU，几十以上DEP，可扩展外设接口，可联网。三类机：用PC硬件平台构成，采用独立操作系统，强大的数据处理和存储能力，丰富的外设接口，能够实时联网。税控收款机篇---概述补充1.3税控收款机标准第1部分：机器规范.规定税控收款机的通用要求、试验方法、检验规则等相关内容。第2部分：税控IC卡规范，规定税控IC卡（税控卡、用户卡、税务管理卡）及其应用技术规范。第3部分：税控器规范，规定了配合宿主实现税控功能的税控器的通用要求、试验方法、检验规则等相关内容。该部分实现的税控功能是建立在第1部分和第2部分基础上的，是对税控收款机类型的补充。第4部分：银行卡受理设备规范，规定了带银行卡受理功能的税控收款 机、税控器以及与其配合一起实现税控、银行卡受理功能的其它电子设备的税控功能部分的通用要求、试验方法、检规则等相关内容。该部分实现的税控功能是建立在第1部分第2部分和第3部分基础上的，是对税控收款机类型的补充。税控收款机篇---概述第5部分：税控打印机规范，规定了具有税控功能的打印机的通用要求、试验方法、检验规则等相关内容。该部分实现的税控功能是建立在第1部分和第2部分基础上的，是对税控收款机类型的补充。第6部分：设备编码规范，规定了前5部分涉及的税控装置和税控IC卡的编码规则。第7部分：商业自动化规范第8部分：远程数据交换，规定了第1、第3、第4和第5部分涉及的税控装置与税控收款机管理系统之间通过网络进行远程数据交换的协议。税控收款机篇---概述标准特点税控收款机篇---概述1.4定义电子收款机:在交易过程中，具有记录、计算、打印、显示、分类、断电保护等功能的电子设备。税控收款机:具有税控功能的电子收款机，它应保证经营数据的正确生成、可靠存储和安全传递。并可实现税务机关管理和数据核查等要求。税控IC卡:具有安全功能并增加了税控专用命令的带有微处理器的ＩＣ卡。按使用功能分为税控卡、用户卡和税务管理卡。2.工作原理2.1系统工作原理概述(1)税控收款机篇---工作原理税控收款机系统由三个分系统组成税控收款机及生产管理税务后台管理系统IC卡生产及发行管理用户卡税控收款机管理系统购票信息写卡税控发票真假辨别查询统计数据接口系统初始化自动校验购票信息写卡处理购票写卡清册处理发票真伪鉴别申请接收真伪鉴别实施税控收款机机卡信息查询税控数据接收情况查询通用查询导入数据导出数据真伪情况查询系统代码初始化管理系统用户授权税控收款机初始化税务管理卡初始化业务序列号根密钥(16位)组主密钥（母卡）行政代码发卡用母卡随机变换与抽取算法随机产生一串≥16位数字表示分散算法税控收款机硬件系统主控部分税控数据存储器MODEM控制逻辑电路电源管理蜂鸣器实时时钟钱箱控制程序存储器发票数据存储器MCU监控电路外部通讯扩展接口显示键盘接口部件税控卡接口用户卡接口接口防护控制逻辑电路其他外设接口下载加密算法指定IC卡厂商税控卡用户卡管理卡税控卡用户卡打印控制电路打印头RS232电源发票INTERNET或电话税控数据接收处理纳税人报送税控数据接收处理税控管理卡读取税控数据接收、处理税控管理卡读取税控数据比对分析2.1系统工作原理概述(2)系统框图下载加密算法指定的IC卡厂商税控卡用户卡管理卡业务序列号根密钥(16位)组主密钥（母卡）行政代码发卡用母卡随机变换与抽取算法随机产生一串≥16位数字表示分散算法发卡流程2.1系统工作原理概述(3)自动校验购票信息写卡处理查询统计税控收款机机卡信息查询税控数据接收情况查询通用查询真伪情况查询数据接口导入数据导出数据税控发票真假辨别发票真伪鉴别申请接收真伪鉴别实施购票信息写卡购票写卡清册处理系统代码初始化管理系统用户授权税控收款机初始化税务管理卡初始化系统初始化税控收款机管理系统税控数据接收处理纳税人报送税控数据接收处理税控管理卡读取税控数据接收、处理税控管理卡读取税控数据比对分析2.1系统工作原理概述(4)主控部分税控数据存储器MODEM接口部电源控制逻辑电路电源管理蜂鸣器实时时钟钱箱控制

程序存储器发票数据存储器MCU监控电路外部通讯扩展接口RS232

显示

键盘

税控卡接口用户卡接口接口防护控制逻辑电路打印机头其他外设接口打印控制电路硬件框图

2.1系统工作原理概述(5)2.2税控收款机硬件体系结构2.2.1概述税控收款机硬件分为单MCU，双MCU甚至三MCU体系结构。根据主MCU处理能力和设计能力以及市场、成本等等因素而确定。2.2.2税控收款机总体构成（1）税控收款机篇---工作原理显示、

打印、

键盘、中央处理单元、数据存储器、实时时钟、税控模块、通讯、网络及外围设备接口、银行卡支付模块（仅对金融税控收款机有效）、电源系统、可以铅封的机箱、专用软件程序。税控收款机篇---工作原理中央处理单元存储器实时时钟显示器键盘电源系统税控模块税控卡用户卡接口银行支付模块打印机外部接口拨号网络接口密码键盘电源监控管理框图2.2.2税控收款机总体构成（2）税控收款机篇---工作原理译码

时钟模块打印头检测驱动控制电路

打印头ROMRAM客显驱动

钱箱驱动控制

外设接口电源监控管理电路蜂鸣器

中央控制单元中央控制单元数据总线主显地址总线客显电压电路接口驱动扩展键盘内置税控模块电源键盘控制2.2.3税控收款机硬件体系结构2.2.3.1双MCU体系结构模式一：商业管理模块与税控处理模块分别采用相同或不同的MCU体系架构。适用于中端机型特点：在原来收款机的基础上增加税控模块，方便维修和更换，比较成熟。模式二：税控处理模块与商业管理模块共用同一体系架构MCU，打印处理单元采用相同或不同体系架构MCU(自行开发或外购打印驱动控制板）特点：不利于税控模块维护和更换，但有利于打印模块维护和更换。税控收款机篇---工作原理

税控收款机篇---工作原理2.2.3.2三MCU体系结构商业管理模块、税控处理模块、打印处理单元采用相同或不同体系架构MCU特点：模块化结构，便于维护更新，但成本比较高。适用于高端机型税控收款机篇---工作原理2.2.4各部分工作原理简介2.2.4.1中央处理单元2.2.4.2数据存储器2.2.4.3显示单元2.2.4.4打印单元2.2.4.5键盘处理单元2.2.4.6时钟单元2.2.4.7税控模块处理单元2.2.4.8通讯、网络与外围设备接口2.2.4.1MCU单元（1）中央处理单元（MPU）：核心部分。中央处理单元可能是一块主板，也可能是主板上的一片集成电路。中央处理器从8位机到32位机。主要作用：接收来自键盘或外部通讯接口的指令，完成所有的经营管理功能，处理或计算相应的数据，将结果进行显示，同税控模块进行数据交换，完成税控数据的存储和传输。启动打印机打印税控发票。税控收款机篇---工作原理税控收款机篇---工作原理中央处理单元显示键盘税控模块打印外部设备电源2.2.4.1MCU单元（2）2.2.4.2数据存储器用途：存储系统数据、运算变量、用户编程数据以及经营报表数据的存储器。分类：静态存储器（SRAM）、动态存储器（DRAM）和闪存（Flash）。比较： 容量 速度 断电数据保存 作用 FLASH2自动税控数据和发票数据 SRAM3电池系统变量、中间报表用户编程信息 DRAM1XPC内存

税控收款机篇---工作原理2.2.4.3显示单元（1）用途：税控收款机的输出设备，用于向用户提供可视的数字或中文信息。分类：液晶点阵式显示器（DotMatrixLCD）、荧光点阵式显示器（DotMatrixVFD）、阴极射线管显示器（CRT）、发光二极管（LED）LED：7段数码显示。用于低档机的主客显，价格低，不能显示中文。LCD：图形点阵式液晶显示器，常用192x644行12汉字用于主显.有显示角度限制。彩色价格高。VFD:7段真空荧光数码型的常用于低档机的主/客显或中档机的客显.亮度高，不能显示汉字。显示汉字的点阵型价格高，用于高档机。CRT：需要专门的VGA接口驱动，一般用于POS税控收款机篇---工作原理补充57税控收款机篇---工作原理注1：点阵式LCD或VFD显示器都需要有专用的处理器支持，一般情况下处理器与显示器件是做成一个完整的模块，通过专用的串行或并行接口与主机设备相联接注2、使用安装时防撞击，防坠落。2.2.4.3显示单元（2）补充582.2.4.4打印单元(1)概述：关键输出单元，包括驱动控制部分和打印头，用于打印发票和报表。打印头是其中最易磨损、价格最高的部件，直接影响机器的可靠性和使用寿命。

原理：通过电磁驱动打印针，击打到尼龙色带上，并转印到发票纸上。打印头有八到九根针按一定规律排列。

☞9针串行撞击点阵打印头靠步进马达驱动左右移动，进纸由另一个步进马达驱动。

☞8针梭式撞击点阵打印头和进制靠直流电机驱动，通过复杂的齿轮结构分别带动打印头和打印纸运动

税控收款机篇---工作原理税控收款机篇---工作原理名称serialimpactdotmatrix Shuttleimpactdotmatrix寿命500万－800万行 150万行速度4.2行/S1.8行/S打印宽度76MM/58MM58MM供电电压24VDC5VDC黑标定位有无应用中高档机低档机2.2.4.4打印单元(2)2.2.4.5键盘处理单元(1)用途：键盘主要输入设备，用于人机交流。属易损件，因此技术上有特殊的要求。

原理：键盘其实就是一系列规则排列的开关连接到键盘控制电路上。键盘控制电路通过扫描的方式循环往复读取个开关的状态，若发现有接触，则返回相应的键码。在不同的税控收款机中会有不同的键盘工作方式。一般标准型或经济型税控收款机不用独立的键盘控制器，由主CPU直接扫描键盘，取得键码进行进一步的处理。而高端税控收款机大多数采用独立的键盘控制器，这主要是为了配合独立的操作系统现成的底层键盘码处理功能。税控收款机篇---工作原理分类：

独立开关型（MicroSwitch），在键盘底板上焊接一排排独立的微动开关，可靠性非常好。成本高。

薄膜（Manbrane）结构键盘，两层相互隔开的有机薄膜构成，薄膜的相对面上镀了银或碳质的触点和线路。平时两层薄膜是碰不到的，当向某个触点上轻施压力后，两层薄膜的触点就会接触，从而给出按键信号。薄膜键盘具有良好的密封性，防尘防水。

导电橡胶加薄膜电路，每个触点上方有一个导电橡胶粒，当导电橡胶粒被按下后，就使得原来没有接触的触点导通。价格低制造容易。易磨损。

税控收款机篇---工作原理2.2.4.5键盘处理单元(2)作用：所有税控纪录的合法性和有效性都依赖于内部实时时钟的准确性。原理：实时时钟其实只是一个特殊的集成电路芯片，靠外接的石英晶体（Crystal）震荡器工作。实时时钟的走时精度非常高，一般在常温下每日误差不超过一秒，并且当主机突然断电时会自动切换到外接的锂电池供电运行，决不会停顿。有些高档的实时时钟芯片内部会自带震荡晶体和备用电池

税控收款机篇---工作原理2.2.4.6时钟单元概述：税控模块是税控收款机的核心，由税控数据、发票数据和程序存储器以及IC卡接口、安全防护和监控等电路组成。完成税控IC卡读写、数据交换处理等。税控IC卡与税控模块配合完成安全认证、税控数据加密存储、税控码生成、数字签名、合法性检查、主动监控等功能。组成1：目前有些产品中税控部分是一个独立的模块，有自己的处理器，通过通讯接口与中央处理单元联系，就像一个内置的税控器一样。组成2：所有税控器件控制和数据处理都由中央处理器来直接管理。

税控收款机篇---工作原理2.2.4.7税控模块处理单元(1)税控收款机篇---工作原理组成一框图主控部分接口部电源实时时钟税控存储器程序存储器MCU监控电路

税控卡接口用户卡接口接口防护控制逻辑电路发票存储器RS2322.2.4.7税控模块处理单元(2)税控收款机篇---工作原理2.2.4.8通讯、网络及外围设备接口单元（1）概述：收款机的通讯接口主要用于PC机与收款机之间交换数据。通常用RS-232和RS-485两种接口方式。SCANNER税控收款机打印机电子秤手写输入COM与外围设备的连接税控收款机篇---工作原理2.2.4.8通讯、网络及外围设备接口单元（2）COM1COM2RS485RS485连接方式RS232连接方式传输距离1000M100M速度快慢MODEM不支持支持联网台数多有限

2.3软件体系结构及主要功能模块简介2.3.1软件结构框图2.3.2软件体系层次结构2.3.3一般税务管理模块软件2.3.4

用户端税务管理模块操作流程税控收款机篇---工作原理税控收款机篇---工作原理税控收款机软件结构商业管理模块异常处理模块安全管理模块税务管理模块自检维护模块底层驱动模块设置编程模块2.3.1软件体系结构框图税控收款机篇---工作原理底层驱动模块显示键盘打印通信外设IC卡税控税控处理商业应用设置网络通信自检维护升级应用其他应用应用层模块其他人机交互层模块2.3.2软件体系层次结构税控收款机篇---工作原理税务管理模块初始化管理发票处理税务查询纳税申报数据更新稽查管理税控初始化税控卡解锁初始化信息处理发票明细稽查日交易数据稽查申报数据稽查日交易申报数据发票数据其他信息发票信息2.3.3一般税务管理模块软件框图（1）税控收款机篇---工作原理发票处理启用发票发票作废退票批量作废发票验旧数据更新完税纳税人名称更新发票数据单卷发票汇总数据时段发票汇总数据发票打印数据其他信息机器出厂数据用户信息税目税率信息发票信息用户卡发票领购信息本卷发票使用情况2.3.3一般税务管理模块软件框图（二）2.3.4用户端税务管理模块操作流程税控收款机篇---工作原理税控收款机篇---工作原理2.4税控收款机与税控IC卡2.4.1税控IC卡概述☞税控处理模块的核心是税控IC卡，其本身就是一块微处理器芯片，内装专门的算法程序，COS、应用程序。☞采用8位或16位专用安全微处理器结构，程序存储器和数据存储器都配有防外部攻击的安全逻辑电路。此外还有协处理器、串行接口等☞应用接口符合国际标准。税控收款机篇---工作原理CPURAMROMEEPROM串行接口协处理器真随机数发生器税控IC卡COS加密算法应用程序2.4.2税控IC卡结构框图税控收款机篇---工作原理2.4.3税控IC卡分类与主要作用税控IC卡税控卡☞相互认证、身份鉴别☞税控数据加密存储☞生成税控码。☞数字签名☞限制监控发票使用用户卡☞纳税申报☞发票购买分发☞税控管理数据回传☞其他应用稽查卡☞日交易稽查☞发票明细稽查☞申报数据稽查☞修改时钟稽查☞其他应用税控收款机篇---工作原理初始化管理发票管理税控数据申报处理稽查管理税控收款机税控收款机后台管理系统用户卡税控卡用户卡用户卡稽查卡初始化发票处理申报完税自检维护稽查管理模块税控数据处理设置模块安全管理扩展模块其他传输层管理层应用层2.4.4系统工作流程2.4.5主要工作流程简介2.4.5.1初始化流程2.4.5.2开票流程2.4.5.3报税流程2.4.5.4完税流程税控收款机篇---工作原理2.4.5.1初始化流程机卡机器号比较保证一号一机一卡卡－卡相互认证保证税控数据传递安全注册成功吐出PIN读取用户和税控卡信息开票2.4.5.2开票流程数据录入按类计算总额合法性检查开票命令税控码保存交易明细、开票生成税控码更新日累计、总额累计合法2.4.5.3报税流程形成申报数据合法正确检查加密签名形成申报记录卡认证、合法性检查形成报税记录读申报记录解密处理FECR税控卡用户卡4申报2汇总3汇总后台1请求合法正确检查解密更新税控文件抵扣累计额合法性检查更新税控记录文件新税控文件税控卡用户卡2读卡3写卡后台1写卡监控管理数据2.4.5.4完税流程2.4.5.4稽查流程税控收款机篇---工作原理背景知识1、LCD工作原理2、VFD工作原理3、打印机工作原理4、微机基础知识与工作原理5、IC卡基础知识与工作原理5、电子电路基础知识参考资料1、GB18240.1系列标准2、相关会议资料3、相关税控收款机设计文件

谢谢大家！区别比较收款机的出现彻底改变了商场的经营方式和管理理念，商场老板可以放心地扩展它的业务，而不用再担心雇员舞弊了

返回1.行业划分:餐饮版,零售版2.网络功能:不论是零售版还是餐饮版的收款机都有单机版（不具备联网能力）和网络版之分.3.按税务业务:地税版,国税版地税版:餐饮、娱乐、服务业.先消费后结帐,不需要记录具体的消费内容.国税版:商店、加油站.详细的购物内容.一张发票打满后就立即结账.4.划分档次:高端机,标准型机,经济型,专用型税控收款机

返回7特点:以税控IC卡为核心

的安全税控管理体系，“以票控税”的理念、“机卡分离”的模式、“双向认证”和“电子签名”的技术手段以及“远程验票”的发票防伪措施。具体如下:--打印出特殊格式的“税控发票”

---防伪措施来保证发票的真实性.票购销管理来确保纳税户使用了从当地税务局合法购买的税控发票.发票税控码来验证发票内容的真实性.远程发票验证

---机卡分离:独立于机的安全加密模块——税控卡（SAM）来监控经营结果记录的产生过程.--安全数字签名的方法来保证记录和申报数据的可靠性.标准:国家针对税控收款机制定的标准为GB18240.1，其主要内容有：数据要求、票据打印、数据传递、税控要求、发票购销管理、硬件要求和软件要求等。返回9--TN:扭曲线状液晶

(TwistedNematicLiquidCrystalDisplay):扭曲向列相液晶显示器.

笔段式数字显示和简单图标、图形显示所用的都是TN型显示器件.电子手表、数字仪表、电子钟、计算器--HTN:增大TN型液晶显示器液晶的扭曲角，则成为HTN型液晶显示器用于各种汽车仪表和音响面板。--STN:SUPERTN.

STN-LCD扭曲角是TN型的三到四倍.黄绿底黑字的黄绿模式、灰底蓝字的灰模式、蓝底白字的蓝模式.--FSTN-LCD(FormulatedSuperTwistedNematicLiquidCrystalDisplay):薄膜补偿型超扭曲向列相液晶显示.对比度高、视角宽、黑白显示、显示容量大.用于手机、PDA、电子书.成本低--CSTN：即ColorSTN.CSTN是在单色STN的基础上使用滤色膜，通过空间加色方法实现显示彩色化。手机、PDA--DSTN：(double-layersuper-twistednematic即双层STN

--TFT(ThinFilmTransistor薄膜晶体管)，属于TN型地，速度快，有源主动矩阵用于PC,成本高.LED背光(亮可调,寿命长,EL-场致发光(亮,均匀),CCFL-冷阴极荧光灯(亮,大面积)

返回25触摸:严防静电不要用手随意去摸外引线、电路板上的电路及金属框；

焊接使用的烙铁和操作用的电动工具必须良好接地，没有漏电；

不得使用真空吸尘器进行清洁处理，因为它会产生很强的静电；液晶显示器件表面为塑料型偏振片．所以装配使用时应绝对避免硬物划伤、沾污。焊接:在焊接模块外引线、接口电路时，应按如下规程进行操作。

烙铁头温度小于280°C；重复焊接不要超过3次,间隔5分钟,焊接时间小于3~4s.使用:不应在规定工作温度范围以外使用用力按压显示部分，会产生异常显示液晶显示器件或模块表面结雾时，不要通电工作,会引起电极化学反应，产生断线

下一张SMT是英文“Surfacemounttechnology”的缩写。即表面安装技术，这是一种较传统的安装方式。其优点是可靠性高，缺点是体积大，成本高，限制LCM的小型化。COB是英文“ChipOnBoard”的缩写。即芯片被邦定(Bonding)在PCB上，由于IC制造商在LCD控制及相关芯片的生产上正在减小QFP（SMT的一种）封装的产量，因此，在今后的产品中传