目前的燃气表大多用的是逻辑加密卡,逻辑加密卡有密码保护,具有一定的安全性,但其种类繁多,没有统一的规范,兼容性差；当对逻辑加密卡进行改写操作时,要核对密码,核对的密码是以明文出现,容易被外界截获,导致密码的泄露和伪卡的产生,且密码的算法由燃气表生产厂家掌控,燃气销售公司无法独自掌握核心安全。针对以上问题,本文研究一种基于CPU卡的预付费燃气表,主要研究内容如下：硬件部分,以16位超低功耗单片机MSP430F4152为中央处理器,以及一系列低功耗外围电路,主要包括CPU卡模块、CPU卡接口模块、液晶显示模块、ESAM模块、供电及电压监测模块、阀门控制模块、流量检测模块。并且在保证外围电路都能实现各自功能的前提下,对外围电路进行优化设计,对I/O口进行合理分配,从而降低整个硬件电路的功耗,同时增强硬件平台的抗干扰能力。软件部分,CPU卡智能燃气表软件开发所采用的编译环境是IAR嵌入式编译环境,在此编译环境下采用C语言进行程序编写。整个系统采用模块化的程序设计方法,由不同的子程序来完成不同的功能。软件部分主要包括燃气表主程序设计、CPU卡操作流程设计、内部认证程序设计、外部认证程序设计,以及电源电压监测模块程序设计、阀门控制模块程序设计、流量采集计数模块程序设计等。上位机部分,开发出外部认证、内部认证和发卡购气系统的上位机软件。上位机软件充分考虑预付费行业出现的问题,功能完善,为用户提供一个良好的交易平台。软硬件联合调试,进行可靠性实验,实现内部认证、外部认证、以及智能燃气表与CPU卡之间的信息交换、液晶和阀门电路的驱动、流量检测、以及预付费等功能。