数字音频信号的典型采样精度是16位,采样频率为声音实际带宽的两倍(例如对于CD音质的声音采样频率44.1kHz)。因此仅仅记录一秒的立体声CD音质声音就需要大于1.4M位的数据量。但通过运用MPEG 音频编码方案,可以将CD音质的原始声音数据缩减到原来的十二分之一,而不会降低声音的质量。因此近年来,MP3音频编码算法大受欢迎,市场上各种商业应用的SOC解码芯片也相继问世。这一类的芯片大多都是基于RISC架构的处理器来实现对MPEG音频的解码,但是专用解码芯片的解码器并不多见。专用解码芯片的解码器的解码速度比较快,更加利于实时解码,本文的研究目的就是设计实现MP3解码的专用解码芯片。本篇论文首先重点研究了MPEGⅠ音频第Ⅲ层编码的算法标准,详细分析了压缩算法中的四个主要功能模块:子带滤波器组编码,生理声学模型,比特流量化与霍夫曼编码,帧数据流格式化。在此基础上设计实现解码器各个主要功能模块:霍夫曼解码器,比例因子解码器和逆量化器等。此外,在解码流程的各个模块应用了一些加快解码速度的硬件实现算法,一些逻辑方面的改进也可以进一步加快解码过程,这些对便携式的设备来说也是非常重要的。解码器的设计实现是基于ISO/IEC 11172-3的MP3解码标准,最终实现了主要模块的设计并通过了这些模块的计算机功能仿真和验证。仿真工具用的是ALDEC .Inc公司的Active HDL 6.1。