Схемный эмулятор микропроцессора или микроконтроллера строится на основе имитирующего процессора, замещающего целевую микропроцессорную БИС. Кроме ресурсов ЦПУ этой БИС традиционно эмулируется память программ и данных. Эмулятор подключается к магистрали отлаживаемой системы эмуляционной вилкой через розетку вместо целевой микропроцессорной БИС (сечение 1 на 4.9).
Непосредственное управление магистралью осуществляет имитирующий процессор, рабочая программа и функциональные тесты вначале размещаются в памяти программ эмулятора. Поскольку изменять набор операций и диаграммы обмена эмулятора трудно, этот метод применяется только для отладки систем на основе однокристальных микропроцессоров и микроконтроллеров с фиксированной системой команд. Каждому микропроцессорному семейству соответствует свой схемный эмулятор.
Эмулятор ПЗУ строится с использованием матрицы памяти, замещающей память программ. Он подключается к магистрали отлаживаемой системы эмуляционной вилкой через розетку вместо микросхемы памяти (сечение 2 на 4.9). Непосредственное управление магистралью осуществляет микропроцессорная БИС, рабочая программа и функциональные тесты размещаются в памяти программ эмулятора ПЗУ.
Отладочные платы, одноплатные контроллеры. Это аппаратные платформы типовой конфигурации, ориентированные на решение собственных задач, но имеющие ресурсы для целей отладки. Наиболее простыми и дешевыми являются платы типа evaluation board и targed board. В комплекте с ними обычно поставляются демонстрационные версии строчных ассемблеров с ограничением, например, размера адресуемой памяти пределом 8 Кбайт. Эти средства служат в основном для целей обучения и ознакомления пользователей с возможностями определенного семейства микропроцессорных БИС.
На другом конце спектра лежат платы промышленных контроллеров на основе 32-разрядных микропроцессоров, предназначенные для работы под управлением операционных систем реального времени. Такие платы управления входят в полный комплект аппаратных средств промышленной автоматики. Из комплекта при необходимости могут быть выбраны каркасы, объединительные платы, клавиатуры и мыши в защищенном исполнении, платы процессоров DSP и ввода-вывода. Эти средства очень дороги, их применение целесообразно на промышленных объектах, когда стоимость всего технологического оборудования значительно превышает стоимость электронной системы управления.