嵌入式系统开发是当今计算机软件发展的一个热点。随着嵌入式应用的不断增长以及嵌入式系统复杂性不断提高的情况下，人们对嵌入式软件的规模和复杂性的不断提高[1]。嵌入式软件的质量和开发周期对产品的最终质量和上市时间起到决定性的影响，一个优秀的调试工具对软件产品质量和开发周期的促进作用是不言而喻的，因此嵌入式调试工具成为了人们关注的重点。我们迫切需要一种针对嵌入式领域的调试工具来提高软件的质量和可靠性，缩短软件的开发周期。 传统的微处理器的调试方法采用监测并控制其地址与数据总线的方法。对于高度集成化的系统芯片，由于封装尺寸的限制，不可能将嵌入片内的微处理器信号引出片外，通过外部直接测试和调试。在板级，通过软件模拟、验证和分析等系统功能调试已经远远不能满足功能正确性调试和故障定位等要求，所以微处理器芯片，特别是嵌入式微处理器，硬件上支持片上测试和调试功能显得十分重要[1] 本文详细介绍了16位定点数字信号处理器ES51D16的在线调试模块的研究与设计过程。首先对嵌入式系统的调试理论和嵌入式调试方法进行了全面地介绍，在分析各种嵌入式调试方法及其优缺点的基础上，确定设计JTAG片上调试。然后对边界扫描协议JTAG进行了深入的研究。接下来完成了16位定点DSP(ES51D16)的JTAG片上调试模块的设计。最后对JTAG片上调试模块进行了仿真验证，达到了预期目的，实现了软硬件断点、单步执行、寄存器/内存访问、跟踪的功能。