操作系统可配置智能卡soc设计

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1、万方数据第28卷第17期计算机工程与设计2007年9月兰!!兰!竺!：!：!竺竺竺窒!竺竺竺!竺呈竺墼!!!!；!!!：操作系统可配置智能卡SoC设计杨磊，张远洋，李峥(解放军信息工程大学电子技术学院，河南郑州450004)搐要：在普通智能卡SoC系统结构基础上，通过引入存储器管理机制，提出了一种可通过总线接口实现株作乐统再配王的智能卡SoC设计．在所给出的智能卡SoC系统中，通过存储器管理机制可根据实际需要调节代码区与敷据区存储器容量，继而对系统中的存储器资源进行有效整合，充分利用存储器资源．针对搛作系统的下栽配置，设计了一种用于模拟总线接口通信的仿真测试方法，很好的模拟了操作

2、系统配王全过程，培出了仿真波形．关键词：智能卡SoC；存储器管理机制；操作系统可配置；总线接口；仿真测试中图法分类号：TP368．1文献标识码：A文章编号：1000-7024(2007)17-4190-03DesignofSoCinsmartcardwithreconfigurableoperatingsystemYANGLei，ZHANGYuan-yang，LIZheng(InstituteofElectronicTechnology,PLAInformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450004，China)Ab_tract：Adesi

3、gnwithmemorymanagementmechanismusedinsmartcardSoC，whichcanconfigureoperationsystembybusinterfaceisgiven．Byoringthcmemorymanagementmechanism，thememoriesinsmartcardSoCsystemismanagedeffectively，andthecapacityofthecodeareaandthedataareaisadjustedaccordingtotheinstance．Based011thisscheme，thesimul

4、ationresultsaregivenbyusinganewsimuhfionmethodwhichcallsimulatethecommunicationeffectivelyinthebusinterfaces．Keywords：smartcardSoC；memorymanagementmechanism；reeonfigurableoperatingsystem；busintcrface；simulatetest0引言随着智能卡应用的不断普及，市场需要更加广泛的针对智能卡应用的SoC系统设计。智能卡的智能是由智能卡的片内操作系统来体现的。智能卡片内操作系统(cos)的主要

5、功能是控制智能卡和外界的信息交换，管理智能卡的各类存储器，并在卡内部完成各种命令的处理，通过特定的安全机制以及文件系统的设计，继而实现智能卡一卡多用和系统安全性的要求。在市场上常见的智能卡系统中，其嵌入式操作系统都只是在ROM中运行，而在新一代的多应用智能卡操作系统中(如WindowsforSmartCard，JavaCard，MULTOSCard)，则要求系统从XRAM中也能直接执行代码，即使是在卡片发行以后，应用仍然能够安全地下载到芯片中。本文通过引入存储器管理机制，给出了一种可进行操作系统配置的智能卡SoC系统结构，可根据实际需要对操作系统配置更新，这使得智能卡SoC系统开

6、发更灵活，应用更广泛，更能适应新一代操作系统的要求。1普通智能卡SoC系统普通智能卡SoC系统主要包括以下几个部件：微控制器、指令存储器、片内数据存储器、片外数据存储器、总线接口、协处理嚣．具体结构如图1所示。(1)微控制器内核(Mcu)；指令执行部件，用于微型设备管理、运算，协调控制各部件运行。主要包括：中央处理单元、中断控制器、计时器、算术逻辑单元、串口控制器．Q)片内数据存储器【RAM)：用于存放MCU中运算的中间结果，进行数据暂存以及数据缓冲等。(3)片外数据存储器(XRaM)：用于存储MCU所需的大规模数据、功能模块数据、用户数据、及接口缓冲数据等。“)协处理器(APu

7、)：用于执行各种功能操作，根据智能卡SoC系统的应用领域不同而采用不同的功能模块，如在信息安全领域中可使用密码算法模块来充当协处理器。图1普通智能卡SoC系统结构收稿日期：2006-10-26E-mathy卸西d041009@126com作者简介：杨磊(1982一)，男，湖北武汉人。硕士研究牛，研究方向为密码芯片系统集成设计：张远洋(1982--)．男，江苏江宁人，硕士研究生，研究方向为密码工程与应用：李峥(1971一)，男．河南郑州人，博士，副教授，研究方向为信息安全理论与技术