随着电子技术的发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个行业。IC 卡以其存储容量大、保密性能好、携带方便、可反复使用等优点在金融及其它领域中得到广泛的应用。IC 卡预付费电能表作为这一时代的产物,从技术上满足了电力工业对电能的计量、控制与管理提出的越来越高的要求,IC 卡预付费电能表作为一种新颖的电能计量收费工具正越来越受到电力部门的欢迎。目前,国内的IC 卡电能表多采用逻辑加密存储器卡,其安全性、可靠性、可兼容性及可扩展性较差,本文介绍了一种基于CPU 卡和ESAM 安全模块的IC 卡预付费电能表系统的设计和实现,主要内容包括:IC 卡技术及其应用系统简介、系统实现方案的设计与论证、系统的硬件设计、系统的软件设计。其中重点对电能表的硬件和与之配套的管理系统软件的设计和特点进行了详细介绍。采用可以控制两块IC 卡的接口芯片LTC1955,大大简化了系统的硬件电路,提高了系统可靠性,实验证明该方法卓有成效。软件包括电能表底层软件设计和与电能表配套的管理系统软件设计。另外,文中还对IC 卡操作系统、IC 卡接口特性及T=0 协议(异步半双工字符传输协议)的基本理论进行了研究,实现了IC 卡与电能表的数据交换。并对如何通过CPU 卡和ESAM 安全模块提高电能表的安全性进行了详细的研究,得到令人满意的实际结果。