随着Java语言在嵌入式领域中的广泛应用，Java专用处理器凭借执行速度快、内存消耗小的优势备受系统开发者的青睐。然而现有的Java处理器，往往只关注内部结构的优化和性能的提高，忽略了嵌入式系统的应用要求，不支持多种外围设备，尚未真正实现Java语言的跨平台特性。 针对上述问题，在详细分析了开源Java处理器JOP的结构和运行过程的基础上，本文提出了更适合嵌入式系统应用的Java SoC设计方案。它采用JOP核作为中央处理器，利用AMBA片上总线技术集成各种存储器和外设接口，功能十分强大，应用范围广阔。 与其它Java处理器相比，本文设计的Java SoC具有以下创新之处：它采用双层AHB+APB总线架构，在保证总线速度的同时，减少了功耗，提高了系统性能；它对存储器和外设进行统一编址，减少2条外设访问微码指令，简化了硬件电路结构；它提出了微码表动态载入技术，能够在系统复位后将包含引导代码和微码子程序等信息的微码表，从片外动态载入到处理器核中，避免软件固化，方便系统升级；它实现了动态类装载技术，在目标板上运行类装载器，动态载入Java类文件，真正实现Java语言的平台独立性。 系统仿真和FPGA原型板验证结果均表明，Java SoC的设计具有可行性和正确性，可以交付后端设计、准备流片。