智能卡(SMART CARD)是一种嵌入了微处理器芯片的塑料卡,它便于携带,提供了较大的数据存储容量,更重要的是,它具有对内部数据的保护功能,即在未认证情况下,受保护的数据不会被非法访问。正是因为这种很高的安全性,智能卡在通信、金融、保险、证券等国民经济领域的应用前景以及在计算机网络安全领域不可替代的作用日益明显,我们将越来越多地面对各式各样的智能卡。但是对智能卡的使用必须要通过特定的智能卡接口设备,或称为读卡器才能与卡进行通信。本文主要讨论基于MIPS处理器的片上系统的智能卡接口模块的软、硬件设计。文中首先介绍了复杂片上系统的MIPS处理器的特性,它被用作系统的主控制器,然后介绍了国际标准化组织(ISO)针对智能卡制定的ISO7816标准,根据标准的相关内容来划分软、硬件分别需要完成的功能。其中,对标准中定义的智能卡电子特性、信号时序以及字符的传输协议等部分由硬件完成,而标准中涉及到的ATR数据包解析,应用协议数据单元等部分由软件实现。在硬件模块部分,根据接口模块实现的功能,分为卡插入检测及复位、数据收发、使卡无效并移出这几部分来分别讨论;在软件部分,讨论了对智能卡接口模块寄存器的配置、传输协议的解析以及MIPS处理器中断的应用。接着在虚拟仿真平台和目标板上分别进行了设计验证,讨论了验证方法、验证过程和其中需要注意的问题,并分析了验证结果。最终设计好的智能卡接口(SCI)模块被集成到芯片内部,减少了整机体积和成本,此外,SCI内部具有多个可编程寄存器,使得它具有很强的兼容能力,除了支持基于ISO7816协议的智能卡外,通过软件的调试和升级能够支持包括基于GSM、EMV等协议的智能卡。