专利名称：一种基于嵌入式pos机的usb数据下载接口的制作方法
技术领域：
本发明属于数据接口领域，尤其涉及一种用于嵌入式POS的USB的数据下载接口，该接口能够在网络中断或故障的情况下，将数据下载到外部存储器中进行保存和管理。
背景技术：
随着电子信息技术的迅速发展，电子消费系统在生活的各个领域得到越来越广泛的应用。电子消费系统也就是所谓的“一卡通”系统，POS机就是其前端设备。嵌入式POS 机通过网络与主机系统相连接。用户将带有信息的卡在POS机上“刷卡”并输入有关业务信息(交换种类、交易金额、密码等)，由POS机将获得的信息存储并进行数据处理，最后通过网络把卡内信息发送到主机进行保存，完成一笔交易。目前嵌入式POS机主要有如下几个问题。第一由于POS机一般置于客户收款处，其应用环境比较恶劣，通过网络传输POS机处理好的数据，虽然方便但有可能受到黑客的各种各样的攻击，或因为网络故障电源故障等因素而使数据丢失，或不能够及时可靠地上传。第二 在进行数据交易或数据上传时，因为突然掉电而使正在交易或传输的数据发生错误或丢失。POS机技术在许多领域应用已很成熟，但将消费数据通过USB接口直接下载到外部存储器保存和管理未见报道，将在线供电技术运用于POS机，在断电情况下保证数据不丢失，可靠稳定传输未见报道。
发明内容
本发明目的提供一种在网络中断或故障的情况下，将数据下载到外部存储器中进行保存和管理的POS机USB数据下载接口，该USB接口可以实现POS机供电功能。本发明的技术方案为一种基于嵌入式POS机的USB数据下载接口，包括主控芯片LPC1766、收发芯片ISP1302和USB接口，所述USB接口 D+接引脚和D-引脚上分别串接匹配电阻后与所述主控芯片LPC1766的USB_D+引脚和USB_D_引脚相连；所述主控芯片 LPC1766的USB_SCL引脚、USB_SDA引脚、EinIn引脚和RSTOUT引脚分别与所述收发芯片 ISP1302的SCL引脚、SDA引脚、INI_N引脚和RESET_IN引脚相连，并分别接有拉电阻；所述 USB接口的VBUS引脚、ID引脚分别接入所述收发芯片ISP1302的对应引脚，所述USB接口的VBUS引脚和VSS引脚分别接电压输入端口和地端口。进一步，所述USB数据下载接口还包括检测控制模块，所述检测控制模块用于在网络异常时，检测USB总线数据端电平，判断是否有USB接入或拔出；若检测到有USB设备进行键盘扫描，判断是否有按键按下，若有将数据发送到外部存储设备中。本发明的有益效果是实现了在网络或电力发生故障的情况下，仍然可以通过 USB接口把数据保存到外部存储器中，保证数据准确可靠不丢失。在终端设备没有现场电源的情况下利用此USB接口向其供电，保证其正常工作。
图1为LPC1766 USB OTG端口配置原理示意图； 图2为系统软件流程图。
具体实施例方式下面进一步对嵌入式POS机的USB接口进行描述。如图1所示，使用NXP公司的LPC1766作为POS机的主控芯片。USB接口的D+/ D-线上串接33 Ω的匹配电阻分别与LPC1766的USB_D+端口和USB_D-端口相连接。在 USBMINI接口与LPC1766之间串接收发装置芯片ISP1302。ISP1302可以以高速12 Mbit/ s和低速1. 5 Mbit/s的速率传送和接受串行数据。将Mini-AB接口的VBUS引脚和VSS引脚分别接终端设备电压输入端口和地端口，以此可以为其提供+5V的电压。应用μ C/0S- II操作系统协调处理USB驱动程序请求，和接受应用程序的控制指令。其中固件设计成中断驱动，主要完成枚举过程和主机通信。枚举过程是USB协议软件自动完成的，当USB设备连接时，主控制器使用缺省控制管道向其发出标准USB请求。其控制过程为，当把USB存储设备接入终端机USB接口时，USB控制器监视其D+、D-线上的电压，当达到一定值时认为有设备连接，主控制器会发出GetPortMatus请求以了解更多信息，至少等待IOOms后，发出SetPortMatus请求，复位USB设备并通过检测USB设备连接在D-、D+上得上拉电阻确定设备的传输速度。USB驱动程序检测端口状态的变化，发现USB 设备连接后会用非USB主机软件和USB设备驱动程序来识别和配置设备。设备配置时首先读取USB设备的设备描述符，然后请求每种配置的配置信息，最后USB设备驱动程序从中选择一个作为当前配置。设备配置后，配置软件返回USB设备接口信息，使其拥有一组可以进行USB数据传输的管道，USB配置再初始化这些管道。之后应用程序使用这些管道和USB设备功能进行数据传输。LPC1766内部的USB设备控制器有一个内置的模拟收发器(ATX)。USB ATX 发送/接收USB总线的双向D+和D-信号。串行接口引擎(SIE)实现全速USB协议层，对 EP.RAM中的端点缓冲区与USB总线之间的数据传输进行处理。每个端点缓冲区都以基于 FIFO的SRAM形式实现，每个已实现的端点在EP_RAM中都有一个保留空间，EP_RAM访问控制逻辑对EP_RAM和能够访问EP_RAM的3个源(CPU、SIE、DMA引擎)之间的数据传输进行处理。在输出状态下，USB ATX接收USB总线的双向D+和D-信号。串行接口引擎(SIE) 从ATX中接收串行数据并将它转换为并行数据流。并行数据会被写入EP_RAM的对应的端点缓冲区中。在输入状态下，SIE从EP_RAM的端点缓冲区中读取并行数据，将它转换为串行数据，并使用USB ATX将它传输到USB总线上。一旦数据接收或发送完成，就可以对端点缓冲区进行读和写操作。系统工作流程如图2所示，初始化USB设备控制器，首先置位PCONP的P⑶SB位， 使能设备控制器，配置并使能PLL和时钟分频器以提供48MHz的USBCLK和所需的CCLK频率；其次通过置位USBClkCtrl寄存器中DEV_CLK_EN和AHB_CLK_EN位来使能设备控制器时钟。查询USBClkM寄存器中对应的时钟位直到它们被置位。通过向对应的PINSEL寄存器执行写操作来使能USB管脚功能，并使用对应的PINM0DE寄存器将VBUS管脚上的上拉电阻禁能。然后针对EPO和EPl设置USBEph和USBMaxPSize寄存器，并等待直到 USBDevIntSt寄存器中的EP_RLZED位置位，表示端点EPO和EPl已实现。接着使能端点中断，配置DMA。通过将对应的地址写入相关的向量表单元并使能NVIC中的USB中断，来安装 NVIC中的USB中断处理器。使用SIE设置地址命令将默认的USB地址设置为0x0，DEV_EN 设为1 ；使用SIE设置设备状态命令将CON位设为1，以便将CONNECT激活。USB的连接主要通过EnterUsbCormect函数进入到USB的连接状态，将其他所有的任务都暂停；通过Exi切sbCormect函数断开USB的连接，恢复执行其他所有的任务。计算机通过检测USB总线数据端电平判断是否有USB接入或拔出。若检测到有USB设备接入， 进而进入键盘扫描程序，判断是否有按键按下，如果检测到下载命令的按键按下，则调用按键函数，将POS机存储器中的数据发送到外部存储设备中。若没有检测到按键按下，则继续判断按键值。USB接口数据短线传输的流程为上位机发送轮询命令，对每一台终端机进行轮询操作，如果轮询到该POS机，POS机会立刻发送应答给上位机，如此循环下去。当发现轮询时收不到该POS机的正常应答时间超过3秒，则说明网络已经中断或者发生故障，POS机会立刻进入脱机状态，液晶屏上会显示脱机标志，数据将无法上传给上位机软件。此时，通过USB接口将数据保存至外部存储器。Mini-USB接口有4个接口，其中VBUS端口和VSS端口分别为+5V电源端和地，将 VBUS端口接POS机主板的+5V供电端，VSS端接地，这样就可以为整个系统提供所需要的工作电压。
权利要求
1.一种基于嵌入式POS机的USB数据下载接口，包括主控芯片LPC1766、收发芯片 ISP1302和USB接口，其特征在于，所述USB接口 D+接引脚和D-引脚上分别串接匹配电阻后与所述主控芯片LPC1766的USB_D+引脚和USB_D_引脚相连；所述主控芯片LPC1766 的USB_SCL引脚、USB_SDA引脚、EirHn引脚和RSTOUT引脚分别与所述收发芯片ISP1302的 SCL引脚、SDA引脚、INI_N引脚和RESET_IN引脚相连，并分别接有拉电阻；所述USB接口的 VBUS引脚、ID引脚分别接入所述收发芯片ISP1302的对应引脚，所述USB接口的VBUS引脚和VSS引脚分别接电压输入端口和地端口。
2.根据权利要求1所述的一种基于嵌入式POS机的USB数据下载接口，其特征在于还包括检测控制模块，所述检测控制模块用于在网络异常时，检测USB总线数据端电平，判断是否有USB接入或拔出；若检测到有USB设备进行键盘扫描，判断是否有按键按下，若有将数据发送到外部存储设备中。
全文摘要
本发明公开一种基于嵌入式POS机的USB数据下载接口，包括主控芯片LPC1766、收发芯片ISP1302和USB接口,所述USB接口D+接引脚和D-引脚上分别串接匹配电阻后与所述主控芯片LPC1766的USB_D+引脚和USB_D-引脚相连；所述主控芯片LPC1766的USB_SCL引脚、USB_SDA引脚、EinIn引脚和RSTOUT引脚分别与所述收发芯片ISP1302的SCL引脚、SDA引脚、INI_N引脚和RESET_IN引脚相连，并分别接有拉电阻；所述USB接口的VBUS引脚、ID引脚分别接入所述收发芯片ISP1302的对应引脚，所述USB接口的VBUS引脚和VSS引脚分别接电压输入端口和地端口。该接口可以实现在断网情况下将数据下载到外部存储器中和POS机供电。
文档编号H01R13/66GK102568118SQ20111045406
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者戚奇平, 朱晨阳, 朱正伟, 顾灏 申请人:常州大学