随着半导体工艺和计算机技术的飞速发展,基于片上网络的多核SoC,尤其是异构多核SoC,已经逐渐成为集成电路设计研究的主流方向。相比于传统的多核系统,基于NoC的异构多核系统能够在功耗、性能、可靠性以及应对复杂任务时具有更大优势,同时可实现资源动态分配,为并行多线程技术提供有力支撑。然而,这些性能提升伴随着越来越艰巨的芯片调试任务,传统的测试方法以及纯软件的调试手段已无法在有限的人力物力条件下保证硬件设计的正确性。快速有效的调试技术已经成为降低SoC设计成本的关键。本文针对上述问题,开展了有关多核系统在线调试技术的相关研究。论文的主要工作如下：首先,本文针对课题组设计完成的一款基于NoC的异构多核系统,搭建了在线跟踪模型,以此设计并实现了一款在线调试架构,该架构能够根据需求实时跟踪并输出系统运行过程中的关键信息,还原系统的工作流程,有力支持目标系统的实际应用,大大降低目标系统的调试时间。其次,对架构中各个模块的设计进行了具体介绍,着重研究了几个关键模块的结构,包括核间跟踪数据流合成调度算法、跟踪数据流压缩以及高速输出接口。其中共设计了四种数据流合成调度算法,结合游程编码和LZ77算法实现了适应于目标系统的压缩结构,完成了基于Aurora协议的高速传输接口的设计。最后,通过实验测试了关键模块的性能,其中基于门限和活动态判断的动态轮转调度算法在资源消耗和溢出率上最具优势；通过典型任务的验证,本文的压缩结构能够实现35%的压缩比率；高速输出接口可实现2Gb/s的传输速率。此外对调试架构支持的三种特殊调试模式进行了验证,通过实例讲解了该架构的调试流程,为系统多种调试需求提供支持。