用于支付終端的配置表技術

吳　旋福建聯迪商用設備有限公司，福建福州　350003

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用于支付終端的配置表技術

吳旋
福建聯迪商用設備有限公司，福建福州350003

摘要本文提出一種用于支付終端的配置表技。該技術讓軟件能獲取各外設模塊的硬件配置信息，有助于實現底層軟件的通用性和可維護性，從而提高生產、維護、新產品推出和老產品升級的效率和質量。

關鍵詞支付終端；配置表；模塊板

隨著國內對交易的便利性和安全性要求的不斷提高，以及O2O模式[1]的發展，電子支付終端在國內的銷量逐年擴大。支付終端產品在硬件設計時有下面特點：

1）外設模塊數量多，各種通訊方式（MODEM、以太網、無線通訊、WIFI、藍牙）、電子支付方式（磁卡、接觸式智能卡、非接觸式智能卡/NFC[2]、二維碼[3]、聲波[4]等）和人機交互方式（鍵盤、觸摸屏）發展，使得外設模塊數量日益增多。

2）產品型號多，每個型號使用的外設組合不同。比如：有的終端有打印機，通訊方式是以太網和MODEM；有的終端沒有打印機，通訊方式是無線通訊和WiFi。

3）受成本、設計限制，一個外設可能使用了不同解決方案。比如：USB接口和串口的無線模塊。

4）大量使用專用外設，這些外設沒有使用標準總線（USB、SDIO、PCI等），無法自動識別其解決方案。比如：熱敏打印機芯、智能卡控制芯片。

5）在支付終端技術平臺的生命周期內，會不斷推出新產品。

6）已經上市的產品，需要更換一個或多個外設模塊的解決方案。

上述問題，都降低了軟件的通用性和可維護性，給支付終端的生產、維護、新產品開發和老產品升級時的軟件系統維護帶來了較大工作量，并產生質量問題。所以，解決問題的關鍵是要解決軟件如何識別終端上一個外設模塊是否存在，以及外設模塊使用了那種解決方案，即外設模塊的硬件配置信息。本文提供了一種軟硬件結合的設計方案，實現了對外設模塊硬件配置信息的獲取。

1　系統設計

1.1內部配置表

現在的支付終端，都有一片大容量的非易失性存儲器，用來存放軟件和數據。該存儲器通常使用NAND FLASH或EMMC，稱為主存儲器。我們可以在主存儲器中專門劃出一塊區域存放各外設模塊的硬件配置信息，這些信息的集合稱為內部配置表，存放這些信息的分區稱為配置表分區。

內部配置表由兩部分組成：基本配置表和模塊配置表。二者都是由一系列配置項組成。每個配置項包含了名稱和值兩個域。

基本配置表用于存放各外設模塊的硬件配置信息。每個配置表項對應外設模塊的一個硬件配置信息。比如：配置表項名稱為“PRT_TYPE”，值為“LP24M”；表示打印機芯型號。

模塊配置表存放終端上存在的所有外設名稱，每個配置表項名稱為外設模塊名稱；比如：“printer”表示打印模塊。在模塊配置表中，配置表項排列順序決定了對應的外設的初始化順序。比如：配置項“printer”位于“input”之后，表示輸入模塊初始化先于打印模塊。

1.2模塊板和擴展配置表

有些外設模塊只用于部分產品型號，或者有多種解決方案，比如：無線通訊在臺式終端上很少使用；而且有多個品牌；接口有串口、USB兩種。這些外設模塊在硬件設計上會放在單獨的模塊板上；模塊板引出一系列信號，通過接插件與主板相連。

對于模塊板上使用USB接口的外設模塊，軟件可以自動識別[5]。對于非標準總線接口模塊，比如使用串口的外設，則需要通過在模塊板上增加一片串行接口（比如i2c）小容量非易失性存儲器來實現，用于存放該外設的硬件配置信息，即擴展配置表。這個存儲器稱為擴展配置存儲器。以常見的AT24C02[6]為例，它是I2C接口的EEPROM，容量128字節，可分配8個i2C地址。所以技術平臺設計時，就規定好每個24C02地址對應的外設模塊。比如：地址0x50用于MODEM模塊，0x51用于無線模塊等。

1.3系統初始化

引入配置表后，終端上軟件系統的初始化過程如圖1所示。每個外設模塊的初始化，都是按照獲取模塊配置表->獲取基本配置表->自動識別的過程來進行的。此外，在應用程序執行過程中，這些驅動也可以根據外設模塊配置進行相應分支處理。

這樣，在同一個技術平臺上，系統軟件以及各模塊軟件在不同產品類型上都能保持一致，使得一套底層軟件用于技術平臺所有產品型號。這樣，軟件在日后維護過程中只需要維護一個主線版本即可，不需要針對不同型號維護不同的軟件分支；這樣不但減少了維護工作量，也使得軟件代碼在多個型號上得以驗證，提高了軟件質量。

圖1

2　產品化相關實現

2.1生產過程

基于上述方案實現的支付終端，在生產時，需要分別對主板上的存儲器和模塊板上的存儲器進行燒入，所以提供給生產用于燒入的軟件包括：

1）主板燒片包：包含了要燒錄到主存儲中的所有軟件，包括主存儲器的分區表以及各分區鏡像。其中，基本配置表作為一個燒片鏡像包含在燒片包中。

2）模塊板上各擴展配置存儲器燒片鏡像：包含了各模塊的擴展配置表

在上述預裝軟件中，由于底層軟件是通用的，所以與代碼相關的分區鏡像（比如引導區、操作系統內核、文件系統分區鏡像）對所有產品都是相同的。只有內部配置表和擴展配置表是根據要生產產品的型號進行準備的，不同產品型號可能不同。

在生產中，主板和模塊板可以分別預裝軟件，分別生產和測試并入庫。在有明確客戶訂單時，只需要將該型號對應的主板和模塊板進行簡單裝配測試即可出廠，加快了生產效率，并能適應多變的市場需求。

2.2產品升級和新設計

在一個支付終端技術平臺生命周期內，會基于該平臺不斷推出各種新產品，或更換一些外設模塊。

大部分的新產品都使用了已有的外設模塊，只是組合不同。如果只是模塊板上外設不同，則需要在生產時選用不同的模塊板即可。如果是其他外設不同，則軟件上只需要生成一個內部配置表即可。

如果新產品或已上市產品需要使用新的外設，或者原有外設模塊更換解決方案，則新設計驅動或原有驅動升級時，只有遵循上面規則進行開發即可。內部配置表和擴展配置表也需要進行簡單升級，增加新外設和解決方案對應配置表項即可。

3　結論

本文針對支付終端產品設計存在的問題，使用配置表技術，有效的實現了軟件對外設模塊的硬件配置信息的識別，從而實現了底層軟件的通用性和可維護性，從而極大提升了軟件質量，以及開發、生產和維護效率。

基于該解決方案，支付終端設計廠商可以快速響應市場需求，推出新產品來滿足市場需要；或是能高效解決因為成本或供應鏈等原因而導致的老產品升級問題。

值得一提的是，該方案并沒有和具體使用的軟件平臺綁定。所以，不論支付終端使用了Linux、Android或是別的操作系統等，都可以使用該技術。

參考文獻

[1]關穎，許評，王聞環.O2O的特點及模式探析[J].現代商業，2015，30：27-28.

[2]申瑋.NFC移動支付運營模式研究[D].北京郵電大學，2008.

[3]陸睿敏，劉南君，莫曉賢，裴愛瑄. 二維碼支付技術的應用現狀及其對策研究[J]. 電子商務，2015，9：65-67.

[4]賽迪顧問電子信息產業研究中心鄭昊. NFC、聲波等支付模式引關注[N].中國計算機報，2014-03-31002.

[5]高強，冉全，羅媛媛，高民.USB總線協議層的研究[J].軟件導刊，2010，10：28-30.

宋德杰. AT24C02在單片機中的應用[J].電子制作，2005，4：17-19.

作者簡介：吳旋，系統分析師、工程師，工學碩士，工作單位為福建聯商用設備有限公司，研究方向為嵌入式系統軟件架構設計

中圖分類號G2

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2015）155-0129-02