数字信号处理器(DSP)是一种用于数字信号处理的嵌入式专用微处理器，广泛应用于各种领域。随着DSP的应用广泛和设计复杂性增加，处理器开发平台和应用程序的调试运行变得极为重要和复杂。达到高性能的任务从硬件转向软件已成为现代体系结构发展的趋势，编译工具链在开发平台上作为基础的系统软件越来越重要，同时，在具体应用的开发过程中，软件的调试和运行成了影响到芯片设计的关键问题之一。　　 Diamond是中国科学院微电子研究所设计的一款高性能DSP。本文分析了该DSP的体系结构和指令系统，以其为研究对象，结合传统的汇编器和指令调度技术，提出了汇编器和指令调度器的设计方案。其中，汇编器基于传统的两遍扫描技术，完成脚本语言perl开发生成可载入目标文件，并且支持diamond DSP的特殊指令集；同时，指令调度器基于数据流分析方法，将全局调度转换为局部调度，实现串行指令的并行，实验结果表明，通过指令调度器后可显著提高程序的性能。　　 本文根据IEEE1149.1标准，设计与实现了一款调试功能具有很强可扩展性的片上调试系统。本系统在结构设计上借鉴了ARM7TDMI的Embedded ICE，采用了基于JTAG数据寄存器的扩展方式，相对于传统的基于IR的方式，具有更大灵活性；在指令格式上受到 UART的启发，通过对新增数据寄存器的数据格式和时序做出规定，扩展多种调试指令，实现了基本的调试控制和数据访问；在硬件实现上，采用层次化、模块化、统一化设计，设置debug interface顶层和多个调试子模块，每个调试子模块均设置内部寄存器和数据访问接口，在实现进一步调试功能扩展的同时，结构上也具有很大的可扩展性。　　 这种基于JTAG的片上调试系统，具备IEEE-ISTO5001提出的基本功能，能够很好的支持对目标系统的调试控制和数据访问。支持的调试控制包括：强制进入调试状态、硬件断点设置、软件断点设置、数据断点设置、单步执行、退出调试状态。支持的数据访问模式包括：对 DSP通用寄存器、特殊寄存器的访问，对存储器、总线的多种模式访问，支持8bit、16bit、32bit数据位宽。作为一个基本的硬件调试代理，具备了基本的调试功能。　　 本文采用VerilogHDL语言，对设计架构进行了RTL级的硬件实现，并在modelsim6.2g下进行了仿真验证。验证结果表明，该调试系统能够很好的完成所提出的片上调试功能，满足了可测试性和可调试性需求，为芯片板级测试和后期应用开发提供了基础。