智能卡的发展已有近30年的历史,目前己广泛应用到公安、医疗、交通、金融、电信、社保、石油、体育等各个行业中,随着智能卡应用的推广,智能卡的产业链也得到极大的完善和细分。整个产业链从智能卡芯片设计、硅晶片的生产制造、芯片封装、智能卡COS研发、个人化、发行卡最终到用户,整个产业链将随着技术和应用的发展,将进一步细分。本文所描述的内容主要是智能卡产业链中的一个重要环节：智能卡COS内核的研发。本论文主要针对国产智能卡芯片来讨论操作系统内核的设计,并实现智能卡内核的相关功能。本文首先描述所选课题背景和研究内容,总结了智能卡的发展现状。详细介绍了智能卡的分类和智能卡COS的功能,阐述智能卡的物理特性、组织结构以及智能卡遵循的国际标准体系。随后,依据选用的芯片,简要阐述了该芯片系统的硬件结构,并根据该芯片的特性,文章具体说明了内核的设计方案,包括文件系统、安全系统、备份与恢复机制。本文重点给出了内核主流程即通信模块的详细设计,重点介绍了ATR发送、PPS协议、APDU命令处理的流程方式。根据系统设计方案进行模块划分,并对各个接口函数的定义和功能进行了说明。接着还阐述了系统的调试方式,并针对本系统给出了详细的测试方案,包括功能测试、单元测试和性能测试等,以保证系统完成功能符合标准,达到预期目标。最后,给出了一种芯片移植方案,以保证该COS能得到广泛的应用。根据应用证明本文所述相关设计开发方案是正确可行的。