SoC传统的调试方法依赖输入电路仿真程序和逻辑分析仪,此方法存在占用系统资源过多、无法在处理器高速运行情况下正常测试、不能实时跟踪和设置断点等弊端。微处理器的时钟频率增加,引脚增多,引脚间距减少等问题也增大了传统调试方法的成本和难度。因此需要一种简洁的片上调试方法来解决SoC调试问题。JTAG技术最初仅用于边界扫描测试,因其灵活高效的特性,逐步发展成为支持其他功能的测试标准。扩充JTAG指令集,并在处理器内部增加支持片上调试功能的控制逻辑,使JTAG技术能够用于SoC调试与存储器的在线编程。本文首先介绍了JTAG标准和SoC调试技术,研究了基于JTAG的多核SoC调试结构,优化了一种全兼容多核SoC调试结构,使JTAG控制器的互连能配置成多种模式,以实现单核或多核SoC调试;然后在IEEE1149.1标准的基础上进行了结构化改进,扩展了指令集与寄存器,实现了基于JTAG标准的SoC调试系统;最后进行了SoC调试系统的功能测试与性能分析,测试结果表明本文实现的SoC调试系统比现有的同类调试工具在功能与性能方面都有明显提高。