Java技术在嵌入式系统中的应用

Applet。APDU类通过管理一个缓冲区来接收与传送终端的指令以及回传Applet运行结果与状态。Applet类是所有Java Card Applet的根类，管理Java Card Applet的生命周期。JCSystem类管理Applet与Java Card的系统资源，如AID与事务。OwnerPIN类管理卡片持有者的PIN，并提供相关验证与更新等方法。Util类提供了开发中的常用工具。

　　Javacard.security package负责提供安全机制，包括Key抽象接口、KeyBuilde类和MessageDisest类。

　　Javacardx.cryp to package包含了关于加密与安全的抽象接口和类。

　　（5）Java卡应用的开发

　　Java卡的生命周期从操作系统、JVM、API库和可选的Applet被写入Java卡的ROM开始。在正式使用之前，Java卡要经过初始化（在卡上写入制造商和发行商名称等通用信息）和个人化（在卡上写入密钥等个人信息）。然后用户就可以购买并使用Java卡了，当然还要与读卡器相配合。Applet的生命周期从被安装并注册到Java卡系统开始，在被从系统注册表中删除时结束，在被选择时激活。

　　Java卡的应用程序可以用一般的Java编译器来编译。但是由于智能卡只有有限的存储器资源和计算功能，Java卡上的应用开发与普通的Java程序开发有很大的不同，很多Java语言的特性在Java卡应用的开发中都不能使用。Java卡的应用开发（在Windows系统下）过程如下：

　　①安装JDK和Java Card 2.1.1 Development Kit；

　　②设置有关环境变量；

　　③编辑Java源代码，可以使用任何Java代码编辑工具；

　　④编译Java源代码，用Java编译器编译Java源代码，生成class文件；

　　⑤生成Cap文件，在Java卡上不能直接运行class文件，必须用Java卡转换器（converter）、把class文件转换为Cap文件；

　　⑥安装Applet,用PC机和与之相连的读卡器把Cap文件安装到Java卡上。

　　图2为Java卡应用开发过程示意图。

　　（6）Java卡在移动通信领域的应用

　　SIM（用户识别模块）作为一张内含大规模集成电路的智能卡，目前主要用于GSM手机。最初SIM卡主要用来存储一些个人身份认证和识别信息，例如IMSI、鉴权密钥等。SIM卡不能向手机发出命令。1998年ETSI（欧洲电信标准化委员会）制定了STK卡（SIM应用工具箱技术)的技术规范，大大增强了SIM卡的能力。STK卡上可以安装运行应用程序，可以向手机发出命令，例如在手机上建立新的菜单。SIM卡还可以收发短消息甚至发起呼叫。这样就可以在SIM卡上运行客户端的软件，通过短消息与服务器交互，同时通过菜单为用户提供友好的界面。

　　尽管STK对SIM卡的使用方法进行了标准化，但是各个制造商仍旧使用自己的开发工具为自选的芯片掩膜，因此引入开放的SIM卡开放平台成为必要。ETSI已在其协议中增加了有关Java Card的内容。GSM SIM卡采用Java Card API在保证安全的同时提供开放的SIM开发，使得STK应用在不同制造商的SIM卡上运行。在开发过程中，软件开发商可采用开放的开发工具，开发出与Java兼容的SIM卡应用程序。

　　ETSI的协议GSM 03.19是STK Java卡的技术标准，规定了STK Java卡的体系结构。最底层是JCRE和GSM文件系统。之上是GSM框架，提供了一些供Applet接入GSM文件系统的API。在GSM框架之上是SIM Toolkit框架，负责Applet的触发、注册、安装和卸载，主动式命令的处理，Applet的安全性管理。

　　
3 J2ME

　　（1）J2ME简介

　　J2ME是Sun公司为资源有限的设备上使用Java编程语言而设计的，使用在各种各样的消费电子产品上，例如智能卡、手机、PDA、电视机顶盒等。J2ME平台是建立在Java编程语言上的，可为资源有限的设备提供最大的功能。

　　J2ME目前有两种配置层。一种是"面向连接的设备配置"CDC(Connected Device Configuration)，它采用典型的Java虚拟机技术。这种全功能的虚拟机包含了基于台式机系统上的虚拟机的所有功能，适用于拥有至少几兆字节内存的设备。它的目标是高档的消费类电子产品和嵌入式设备，例如智能通信器、高级"智能"寻呼机、智能个人数字助理（PDA）以及交互式数字电视机顶盒。对于无线设备和其它内存不足的设备，J2ME采用"面向连接的受限的设备配置"CLDC（Connected Limited Device Configuration）技术。

　　（2）J2ME对硬件的最低要求

　　CDC与CLDC对硬件平台有不同的要求：

　　CDC-32位的微处理器，大于2MB的存储器。

　　CLDC-16位或32位处理器，大于128KB的存储器。

　　（3）J2ME软件体系结构

　　图3所示为J2ME软件体系结构。

　　Java Virtual Machine Layer（Java虚拟机层）是Java虚拟机的一个实现，它是为特定设备的主机操作系统定制的，而且支持一个特定的J2ME配备。CDC配置的JVM是CVM(C虚拟机)，CLDC配置的JVM是KVM(K虚拟机)。

Configuration Laye