Freescale公司的8位MCU应用广泛,其HCS08系列(下称S08系列)是2004年前后推出的增强型8位MCU,到目前为止已推出217种不同的产品。软件仿真器为用户程序提供一个完全脱离实际硬件的虚拟运行平台,为初学者的入门学习提供了很大的方便,使得含有中断的用户程序的调试变为可能。目前国内对该系列MCU的仿真支持很少,因而,开发该系列MCU的软件仿真器具有重要的意义。本文采用面向对象设计思想,从系统资源对象的角度将MCU系统的仿真分为:CPU、内部模块、外围模块和存储器模块以及外设的仿真。引入了Builder设计模式用于构建MCU和CPU对象,并添加用户界面(UI)与调试模块。通用指令系统仿真是本设计的重点和难点之一,通过虚拟指令集技术,实现了平台无关的通用指令集仿真。寄存器映射区的仿真又是一重点和难点,从存储资源和模块功能映射两个角度实现寄存器映射区的仿真。仿真系统中的计时机制也是本设计的重点和难点之一,采用CPU时钟周期作为计时单位,解决了计时基准不统一的问题。本系统还阐述了其他的仿真技术难点及解决方案,如SCI仿真中采用多线程协作和通信技术实现按位传送模拟;Flash区stflash结构描述符的引入方便了指令的解释和执行工作;将外围模块与外设结合并提供UI,实现了结构仿真和指令集仿真的结合,方便了用户的操作等。