随着计算机技术和电子技术的发展以及当今社会对信息安全的要求日益提高，智能卡技术得到了非常迅速的发展和应用。智能卡作为信息安全领域一个非常关键的元素，它的应用领域在不断扩大，并显示出了巨大的优越性。目前智能卡技术已经渗透到金融、保险、电信、医疗、交通等与人们日常生活息息相关的各个方面。在这样的形势下，研究和开发智能卡技术有很高的理论价值和重大的实际意义。智能卡的硬件设计技术是紧随SOC(SysternOnChip)及SOPC(SystemOnaProgrammableChip)技术不断发展的。SOC技术的研究和开发对智能卡技术的发展和普及有非常大的促进作用。目前，基于多应用的32位CPU卡(内部带有CPU的智能卡)是现今智能卡发展的方向之一。 本文首先阐述了智能卡的研究背景和意义以及智能卡在国内外的应用及研究状况。接下来对CPU卡的内部结构、基本组成及智能卡的分类等进行了介绍，最后介绍了AES(AdvancedEncryptionStandard)加密算法，通过比较，选择了目前最为理想的对称加密算法AES作为智能卡加密模块的加密算法，并对该加密模块进行了设计和讨论。 在设计过程中，本文首先讲解了AES的基本原理，然后重点阐述了AES接口设计、总线连接及AES各个子模块的功能设计，并对优化方法进行了讨论。接下对AES加密模块进行了功能仿真。在CPU卡系统架构部分，文章首先对AES加解密模块分别进行包装，使其成为满足Avalon总线的IP核，然后选择了Altera公司的NiosⅡ作为微处理器，配以自行设计的AESIP(IntellectualProperty)核及其他基础IP核，通过Avalon总线进行互联，构建一个基于32位的CPU智能卡原型系统。最后对AES加密核智能卡的典型应用进行了介绍。