嵌入式系统的快速发展带来了嵌入式系统设计方式的变革，软硬件协同设计的思想已经深入到嵌入式系统设计的每个环节中，以达到系统高效运作的目的。通过协同设计，可以充分利用现有资源，缩短系统开发周期，降低系统成本，提高系统性能。 保证软硬件协同设计的前提条件是建立一个良好的沟通渠道，即首先需要对软件系统本身进行设计。本文提出了一种建立嵌入式系统软件平台的模型，即基于分层的模型，对嵌入式软件工具链进行优化和整合。 针对软件平台中的虚拟平台系统，在传统嵌入式系统虚拟机构建的基础上，本文提出了新的建设思想，即以组件化的方式构建虚拟平台系统，充分考虑到通用、仿真、性能、安全、易用等指标，最大限度地满足嵌入式系统对硬件虚拟仿真和实时调试的需要。 在虚拟平台的设计中，指令解析模型的设计是关键的一环。本文从对常规的指令解析模型设计出发，分析了其主要缺陷及改进思路，并提出了一种新的指令解析模型，即基于指令表自驱动的指令解析模型。新的指令解析模型具备灵活、高速、可靠的优势，有力地支撑了虚拟平台的建设需求。 论文首先阐述了课题的基础、目标、主要内容和意义，然后在软件平台的基础上，提出了构建虚拟平台的设计思想、设计方法和实现技术，之后对系统性能指标进行了分析，最后展示了课题成果。