目前,智能卡由于其安全性、便携性、移动性被广泛地应用于各个领域,并已经取得良好的经济和社会效益。随之而来的是导致用户所持的智能卡数目不断增加。所以目前众多智能卡开发商研制了多应用的智能卡,实现了在一张智能卡上集成多个应用。但多停留在“一卡多用”的思想上。所有应用的安全都要依赖这张卡的片内操作系统(COS),一旦由于某个应用使得这个COS遭到攻击而破坏,其它的应用的安全都将受到影响。UCard(Universal Card)这一新的智能卡结构正是针对这种情况设计的。其核心的思想是:采用新的软硬件技术,在一张卡上集成相互独立的现行多张指令系统相同但种类不同智能卡的COS及应用。存储管理模块是UCard的重要组成部分,直接关系到系统的安全、信息的存储速度、存储空间的利用率和智能卡的实际应用等。通过对UCard仿真系统的研究,针对它采用固定存储空间分配策略,所存在的资源浪费和较大COS无法装载等不足,设计了一种通过控制高位地址总线,来实现动态存储空间分配的方法。为了实现对高位地址的控制,设计了动态地址控制器;并分析了其中地址映射的过程;阐述了如何通过动态地址控制参数,来保证UCard中每个COS的隔离,以及实现动态存储空间分配。给出了基于高地址约束的UCard的系统结构图,并利用有限状态机对UCard底层调度模块的工作流程进行了描述。基于高地址约束的UCard能够满足ISO7816协议,并且当某个COS调入运行之后,能够提供和普通智能卡一致的使用环境。最后,结合实际的硬件环境,对基于高地址约束的UCard的主要模块进行了设计。主要包括:处理器模块、主存储器模块、内存模块以及动态地址控制器模块。重点探讨了动态地址控制器模块的可行性以及安全性问题,同时对基于高地址约束的UCard的安全与空间利用率进行了分析。