嵌入式系统的应用范围越来越广,但是由于嵌入式系统自身的特点,传统的交叉开发方式制约了系统开发的效率,如何提高嵌入式系统的开发效率和质量,降低嵌入式软件的开发成本已经成为计算机领域一个很重要的研究方向。采用仿真技术,使嵌入式系统从开发、调试到测试,在一个虚拟的环境中设计、验证,能有效地降低投资风险,减少嵌入式系统的开发成本,实现软件与硬件的无缝连接。本文借鉴JAVA虚拟机的设计思想,采用虚拟指令系统的设计方法,通过对几种主流处理器体系结构的比较和总结,设计实现一套COMET机仿真系统,具体完成了以下工作。首先在对仿真嵌入式系统的发展趋势详细讨论以及存在问题分析的基础上,提出了本文的研究思路和研究内容;其次对仿真COMET机及IDE进行了详细地可行性分析、需求分析和概要设计,并对设计任务进行了细化;重点对仿真COMET机及IDE的进行了详细设计,包括仿真CPU的设计、仿真总线系统的设计、仿真内存设计、编译器设计、调试器设计、集成开发环境的设计等。在仿真CPU的设计中,定义了一套较灵活的虚拟指令系统CASL,同时设计了开放的结构来实现指令集的扩展。根据上述设计,对系统进行了编程实现。经过测试和对比开发,系统能够实现COMET仿真及CASL程序的编辑、运行及调试,简化嵌入式系统的开发过程,达到了设计的预定目的。