芯片的集成度的提高,传统的ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)独立的模块已经不能满足系统的需求,SOC(System On Chip)芯片应运而生。SOC能集成嵌入式软件和硬件,提高了系统的性能,传统的电子设计系统已经产生了巨大的变化,板级的电路调试转向片内的调试,调试的难度逐步增大,尤其是对嵌入式软件的调试。在SOC芯片流片之后,系统的调试任务大部分集中在嵌入式软件调试,方便的嵌入式软件调试器无疑至关重要。本文研究了嵌入式系统调试器的实现。8051作为广泛应用的微处理器,在大量的SOC上得到了应用,同时北京市嵌入式系统实验室拥有8051软核IP,有多款芯片是基于8051核的SOC设计,本课题就是要研究并且实现一款针对8051的廉价的调试器,方便软件的开发,降低系统开发成本。在本课题中,目标机是8051的嵌入式系统,其中8051的调试接口为OCI,通信方式为JTAG(Joint Test Action Group)。在宿主机端采用使用最为广泛的Keil C软件,符合大多数用户的使用习惯。从系统的成本和课题的复杂度两方面考虑了PC的各种通信方式,最终选用IIC作为PC和调试器之间的通信方式。本文的设计分为软件设计和硬件设计。在软件部分的设计,为了方便硬件的解码,在发送中单独的添加了8位的操作信息位,减少硬件处理数据的冗余,降低硬件部分的代码量,从而减少系统成本。同时为了方便软件代码的维护,将软件划分为3个层次。在本课题的硬件设计中,仿照JTAG控制器部分,为软件的访问提供了两个寄存器:数据寄存器和指令寄存器,方便软件的开发。在本文的最后讲述了硬件的仿真验证,分别验证了调试器所必须支持的各项调试功能。通过FPGA和软件的联合测试,测试了调试器的各项功能。在测试中,调试器能正常的完成对软件的调试,并且只占用了很少的硬件资源,达到了调试器完成调试功能的目的。