1 ARM JTAG调试原理
调试系统包括调试主机、仿真器和调试目标。
调试主机是一台运行调试软件(例如ADS)的计算机。调试主机可以发出高层的调试命令，例如设置断点、访问内存等。
仿真器用来将调试主机发出的高层调试命令转换为底层的ARM JTAG调试命令。因为目标机无法识别调试主机发送来的高级命令，因此就需要仿真器将调试主机发出的高层调试命令转换为底层的ARM JTAG调试命令。在整个调试系统中起到重要的作用，其性能也决定了整个调试系统性能。
2 方案设计
守护进程接收从IDE集成开发环境发送来的调试命令，将其通过USB总线转发到ARM仿真器，ARM仿真器再将调试命令转换成JTAG格式的信号并发送到I/O口，从而控制调试目标执行特定的操作，达到调试的目的。同理，从调试目标返回的数据，先经过ARM仿真器的译码，再经过守护进程返回到IDE开发环境，从而形成一个完整的调试系统。
3 硬件电路设计
本设计的最大特点是采用了LPC2148作为主控芯片。该芯片内部集成了ARM7TDMI-S微控制器和完全兼容USB2.0的设备控制器，支持32个物理(16个逻辑)端点；支持控制、批量、中断和同步端点；所有端点都有一个双向的DMA通道。因为芯片内部集成了USB控制器，大大降低了电路板的设计难度和开发成本。
(1)本机JTAG调试电路
为了便于调试和烧写程序，将芯片LPC2148的JTAG接口接到一个20引脚的标准JTAG插口。本设计中使用引脚P0.8、P0.9、P0.10、P0.12、P0.14作为外部JTAG接口，尽量不用有其他接口功能的引脚，如P0.11、P0.14接口与I2C接口SCL1、SDA1功能复用，以便于将来的硬件升级。为了增强带负载能力，使用一片74HC244芯片，同时为了尽量兼容大部分ARM开发板上的不同JTAG插口，本设计提供了一个20引脚的JTAG插口和一个14引脚的JTAG插口。
(2)USB电路(包括供电电路)
为了使LPC2148的软件可以更灵活地控制USB设备与主机之间的连接，本接口电路使用P0.31(只能使用该引脚)来实现SoftConnect特性。当P0.31输出低电平时，D+线通过电阻上拉到VDD3.3，通知USB主机：USB设备与其建立连接；当P0.31输出高电平时，D+线断开与VDD3.3的连接，通知USB主机：USB设备已经断开与USB主机的连接。
Q1选用的是P沟道MOS管，而不选用普通的PNP三极管，因为MOS管是电压驱动型，驱动电流几乎为0；而普通的PNP三极管是电流驱动，需要一定的驱动电流。导通时，P0.31_P17有可能被拉低，LPC2148要求该引脚在复位引脚为低电平期间不能被拉低，否则JTAG口将被禁止，因此必须选用P沟道的MOS管。LPC2148的P0.23引脚为USB设备控制器，用于检测USB总线是否插入检测引脚。
4 仿真器固件程序设计
仿真器LPC2148芯片中的固件程序实现的功能包括：通过USB与上位机软件进行通信，并将上位机发送过来的、经过封装的USB数据流转换为JTAG信号，并最终送到相应的引脚或者将相应引脚的数据经过封装后，通过USB传送到PC机中。
主函数首先将作为JTAG接口使用的5个引脚设置成相应属性，并完成USB设备初始化，配置中断向量、开中断，然后进入无限循环函数。
无限循环函数首先处理USB事件，如USB控制传输、USB总线复位等。然后判断标志位是否收到数据，如果未收到则继续执行无限循环；如果收到了数据，则将数据从端点缓冲区读出，再交给数据处理函数处理。数据处理函数按照上位机程序对数据封装方式进行解析，根据解析的命令(读取TDI、写TMS或TDO等)，通过分支处理跳到相应的处理函数。在这个过程中如果上位机要读取调试目标数据，可将相应的值按同样格式进行封装，然后通过USB发送到上位机。
C语言定义的命令码如下：
#define UNKOWN_COMMAND 0x00//未知指令
#define PORT_DIRECTION 0x01 //设置端口方向为输入或输出
#define PORT_SET 0x02 //将JTAG端口的引脚都设为高电平
#define PORT_GET 0x03 //读JTAG端口的引脚数据
#define PORT_SETBIT 0x04 //设置JTAG端口的某一位为1，由DATA[0]中数据决定设置的具体位数
#define PORT_GETBIT 0x05//读取JTAG端口的某一位为1，由DATA[0]中数据决定读取的具体位数
#define WRITE_TDI 0x06//写TDI信号命令
#define READ_TDO 0x07 //读TDO信号命令
#define WRITE_AND_READ 0x08//读写指令，对TDI写一位，对TDO一位
#define WRITE_TMS 0x09 //写TMS信号命令
#define WRITE_TMS_CHAIN 0x0A //写TMS扫描链命令