基于G4系列嵌入式微处理器智能交易终端关键技术实现

摘要

随着我国经济的发展,消费者支付方式已经由传统的直接货币交易形式向多元化转变,出现了在线刷卡交易,电子钱包等一系列新兴的交易方式。这些手段实现了货币电子化,使得消费场所由传统的现金流通转变成为部分或者是完全的无纸化电子货币交易。金融机构和各商家、运营商也适时地推出了许多自助设备以完成各类日常生活消费费用的缴纳,例如：水、电、气、电话、手机等费用的充值。在此背景下,整个社会对于带有POS支付功能的电子交易终端有很大的需求。目前.我国刷卡消费的商品占零售额总比例只有10％,因此,各类型电子交易终端的市场潜力巨大。 本设计正是在这一巨大的市场需求背景下完成的一项嵌入式系统产品。它采用东南大学国家(ASIC)专用集成电路系统工程技术研究中心自主研发的SEP3203嵌入式微处理器(内部代号G4)作为主处理器。这是一款16/32位RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)微处理器,采用ARM7TDMI内核。软件平台采用ASIX OS嵌入式实时操作系统。数据信号经过PSTN(Public Switched Telephone Network)网络与中心控制平台相联,实现电子交易终端与总控制平台的信息交互。本设计在一个相对通用的硬件平台(其中包含CPU模块、磁卡读卡器、IC卡读卡器、键盘、液晶屏幕、打印机等)的基础上,以子板的形式灵活的加载不同的通信模块,配以相应的上层应用软件即可适应不同客户的需求,既可作为安全级别较低的电信运营商的纸质电话卡售卡终端平台,又可作为安全级别较高的银行POS终端,具有良好的平台扩展性。 具体的工作是从制定硬件和软件架构方案开始,完成SEP3203主处理器与磁卡读卡器、IC卡读卡器,键盘,液晶屏幕、打印机等硬件电路设计及预留主处理器与各种通信模块的硬件接口设计,编写各个模块的底层驱动程序。研读数据链路层中HDLC(High-level DataLink Control,高级数据链路控制)网络控制协议,设计编写通信协议软件并调试。实现调制解调芯片与上层应用软件之间信息报文的转换。之后根据运营商具体的应用软件规范进行上层应用软件的编写。最后,将底层硬件模块驱动程序和上层应用软件结合起来进行软件的联合调试,完成电子交易终端的实现。 本设计可以运用于中国电信等通信运营商充值交费业务和个人零售终端交费业务等领域,并且已被中国电信采用投入江苏市场,取得了良好的社会效应和经济效应。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1.课题背景与实现意义

1.2.课题研究现状

1.3.本文设计要求和主要内容

1.4.论文结构

第二章 系统软硬件平台及设计特点

2.1.系统硬件平台

2.1.1. 系统硬件架构及特点

2.1.2. 硬件器件选型

2.2.系统软件平台

2.2.1. 系统软件架构特点

2.2.2. Asix OS嵌入式操作系统介绍

2.3.系统采用的关键技术

2.3.1. 应用系统设计

2.3.2. 高级数据链路控制(HDLC)规程协议的软件实现

2.4.本章小结

第三章 基本协议介绍

3.1.中兴ICEPV2.01电子交易协议

3.1.1. 协议介绍

3.1.2. 协议格式

3.1.3. 协议特点

3.2.POS增值业务系统接口规范

3.2.1.POS增值业务系统接口规范简介

3.2.2.POS增值业务系统接口规范格式

3.2.3.报文接收和发送过程

3.3.HDLC规程协议

3.3.1.HDLC规程协议概述

3.3.2.HDLC规程协议基本概念

3.3.3.HDLC规程协议帧种类

3.3.4.HDLC规程协议操作举例

3.3.5.HDLC规程协议特点

3.4.本章小结

第四章 应用系统的软件实现

4.1.软件架构

4.2.POS电子交易终端应用系统设计

4.2.1. 应用系统设计

4.2.2. 菜单设计

4.2.3. 交易模块设计

4.2.4. 基本金融操作的软件实现

4.2.5. 安全机制

4.3.HDLC规程协议代码解析

4.3.1. V.80转译协议

4.3.2. HDLC规程协议

4.4.纸质电话卡售卡电子交易终端应用系统设计

4.4.1. 应用系统程序架构分析

4.4.2. 重要变量和数据结构分析

4.4.3. 应用系统中主要功能模块函数分析

4.5.本章小结

第五章 验证及结果

5.1.磁条卡验证

5.1.1. 磁条卡磁道数据格式

5.1.2. 磁条卡数据截取及分析

5.2.PSAM卡测试

5.2.1.PSAM卡应答方式

5.2.2.PSAM卡数据截取及分析

5.3.HDLC规程协议通信测试及数据分析

5.4.实物照片

5.5.本章小结

第六章 总结与展望

6.1.总结

6.2.展望

致谢

参考文献

研究生期间论文发表