智能卡硬件仿真系统的研究与设计

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智能卡的发展方向是高度的安全性、移动性和便携性。传统智能卡的硬件资源决定了目前智能卡的功能不够强大,只能满足智能卡应用的基本需求。基于主从处理器体系结构的智能卡内拥有主从两个处理器,具有很强的处理能力;通过增加网络接口,它可以通过网络远程被访问,其移动性能和便携性能得到增强。智能卡硬件仿真系统是基于主从处理器体系结构的智能卡硬件仿真平台,硬件仿真系统拥有高性能处理器、大容量存储器以及多种接口,其中接口包括RS-232串行接口,I2C总线接口以及以太网接口。主从处理器之间通信方式采用双端口存储器,其特点是读写速度快、硬件设计简单、控制方便。大容量存储器AT29C040A拥有4M位的超大存储容量,其存储方式为“逻辑段-物理段-页”三级存储结构。不同型号的智能IC卡的存储器有其不同的物理存储器构造和不同的数据存储结构的特点,IC卡数据存储模型可以很好的描述IC卡内部存储结构。IC卡数据存储模型存在两个层次上的内容,首先是单张IC卡的数据存储模型,该模型可以以软件的方式描述同一种型号的多张IC卡;另外是统一的IC卡数据存储模型,它可以用软件的方式描述各种型号的IC卡。构造统一的IC卡数据存储模型对研究IC卡存储分配机制以及对IC卡进行仿真操作都有实际的意义。传统的智能卡操作系统COS存储在智能卡的只读存储器内,在卡的生命周期内不能更改卡的COS,这种措施保证了卡上数据的安全性和完整性,但是缺点就是卡上的应用单一,再加上硬件资源的不足,不能充分地发挥智能卡的功能。UCard是采用新的硬软件技术在一张卡上实现现行多张不同种类智能卡功能的一种新型智能卡。UCard系统中, UCard的底层协议USP(UCard Scheduling Program)负责COS的管理调度以及存储空间的分配,存储空间的分配是USP工作的重点,其分配主要为静态分配和动态分配两种方式。
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