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本文结合西北工业大学航空微电子中心所承担的科研项目，作者负责高性能嵌入式微处理器“龙腾R2”验证和定点主控部件优化。在此基础之上，作者对“龙腾R2”微处理器上实现在线调试(ICD，In-Circuit Debug)系统进行深入研究，提出该处理器体系结构的ICD系统实现方案，并对该方案进行了分析和验证。作者的主要工作以及取得的研究成果如下： 1．深入分析PowerPC750微处理器体系结构，完成了对“龙腾R2”微处理器定点主控部件验证，并对“龙腾R2”微处理器的精确异常进行研究，对原有精确异常机制进行优化。采用优化方案之后不降低处理器频率，中断响应速度是原来的3.5倍，中断返回速度是原来的2.6倍。 2．在完成“龙腾R2”研究基础之上，作者对支持PowerPC体系结构的在线调试系统Trace32进行分析，提取出利于硬件实现的功能，深入研究MIPS的EJTAG系统并结合“龙腾R2”微处理器的实际情况，提出适合“龙腾R2”微处理器体系结构的ICD系统实现方案。 3．在保证“龙腾R2”与PowerPC750体系结构兼容的基础之上，通过对体系结构深入分析，实现了支持ICD功能的“龙腾R2”处理器体系结构扩展。 4．完成了支持ICD功能的“龙腾R2”调试逻辑设计。支持调试异常，硬件断点，单步调试，以及对“龙腾R2”体系结构寄存器、CACHE和内存的可控制可观察能力。