传统的嵌入式软件开发与测试需要真实硬件的支持,影响了开发效率,同时由于硬件功能的限制,开发者无法使用复杂的调试功能。全系统模拟器通过软件手段对真实的硬件行为进行模拟,可以代替真实的硬件目标系统运行嵌入式软件或者操作系统,其运行效果与真实硬件相同,同时模拟器相比真实硬件可以很方便的提供更多的软件运行信息,方便进行软件开发与调试。本文针对全系统模拟器进行了研究,在借鉴SkyEye全系统模拟器“插件”实现机制和模块划分的基础上,实现了全系统模拟器框架。该框架与具体的处理器架构无关,采用“微核—插件”的软件架构,其中模拟环境子系统作为“微核”,负责插件管理和插件间通信管理、内存空间映射等功能,针对处理器和外设的同步问题,采用了一种分层的仿真时间系统,提高了仿真速度。处理器模块、外设模块以及其他辅助功能模块都以插件的形式存在,可以通过“搭积木”的方式构建特定的仿真平台,提高了全系统模拟器的灵活性。同时该框架采用RSP协议包作为通信协议实现了调试代理插件,可以与远程调试器如gdb等软件等进行连接,支持源码级的调试功能。随后针对80c32单片机进行了时钟周期精确的指令集模拟实现和外部设备模拟,同时利用keil的AGDI接口实现了远程调试模块,该模块与keil uVersion集成开发工具集成,可以完成源码级调试功能。通过配置文件将所有插件进行连接,搭建了8051单片机的全系统仿真平台对全系统模拟器框架进行验证,证明了该模拟器框架的可配置性与正确性。