金融领域信息化建设的快速发展,促进了销售终端设备POS(Point of Sales)产业的壮大。伴随智能卡技术迅速发展及其应用领域不断延伸, POS不再仅仅局限于金融支付,而开始在城市公交领域广泛采用。因此,研究开发性能稳定适合国情的地铁IC卡充值系统,在城市地铁交通信息化的建设中具有现实意义和重要的应用价值。基于此,本课题设计开发一种基于嵌入式技术的IC卡自动充值系统。论文首先论述了嵌入式系统的组成结构和设计方法。其次,根据银行端和充值终端的业务模式,结合地铁系统运营状况,设计了充值系统的整体方案,阐述了各组成部分的功能和总体的工作流程。其三,根据充值机的功能要求,给出了硬件实现方法,采用基于ARM9内核的S3C2410作为核心处理器,设计了内存模块和以太网接口模块。其四,研究了金融网关的功能接口,给出了其分别作为服务器和客户端的网络通信程序流程;根据充值机与金融网关之间的通信协议,给出了通信实现的方法;阐述了针对数据传输安全性问题的加密和认证算法及其实现。其五,根据系统的设计要求和设计思想,提出了充值机系统的软件设计及实现方法,设计了IC卡操作模块、交易执行模块、基于Linux环境的串口通信模块和网络通讯模块以及采用MiniGui实现的用户界面模块。最后,通过构建系统测试环境,测试了地铁IC卡充值机和金融网关的性能以及与银行端交易的稳定性和正确性。测试结果表明,充值机系统运行稳定,各种交易操作和各项功能均能可靠实现,达到预期设计目标。