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随着SoC(System on a Chip,系统芯片)的发展,嵌入式微处理器已经成为SoC的核心部分。由于SoC集成度的不断提高以及芯片封装尺寸和管脚数量的限制,传统的调试方法现在已经不能满足嵌入式软件调试的要求。所以,使嵌入式微处理器或者SoC在硬件上支持调试功能就显得十分必要。 目前现有的片上调试系统都基于微处理器对调试模式的支持。针对应用在PSTN短消息终端SoC设计中且没有调试功能支持的8位微处理器IP核,本论文提出了一种为不支持调试模式的微处理器扩展调试功能的系统设计方法,在不破坏CPU IP结构完整的情况下,通过对CPU IP时钟的管理实现了指令/数据断点、单步、运行/停止、CPU复位、查看CPU核心寄存器、读取/修改外部存储器以及在线编程等功能,且调试命令的设置和执行完全独立于CPU,保证了CPU运行的实时性。 本论文还利用PSTN短消息终端SoC片上的UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,通用异步收发器,即串行口)实现了不进行硬件扩展的软件调试方法。在不能设计使用片上实时调试系统的情况下,例如由于时间因素,使用软件的方法进行调试也不失为一种不错的选择。 最后,作为上述两种调试方法的应用,本论文还研究了PSTN短消息终端SoC中系统软件设计的几项关键技术,并完成了从数据链路层到应用层的各种程序,实现了PSTN短消息终端SoC的一个演示系统。 本论文中所提出和实现的两种调试方法,以及演示系统的所有程序,都在Spartan Ⅲ xc3s200 FPGA平台上验证通过。