嵌入式系统是由硬件和软件组成的，用来完成特定任务的专用系统。嵌入式系统复杂程度不断提高，特别是集成电路设计进入SoC开发时代之后，传统开发方法已难以适应系统设计的需要。软硬件协同设计方法关注硬件开发与软件开发的协作性，可以有效地避免传统嵌入式系统设计方法所引发的一系列问题。 软硬件的划分是软硬件协同设计过程中的重要环节，它在满足系统各项约束条件的前提下，为嵌入式系统各功能模块确定具体的实现方式，为系统提供最佳的软硬件折衷方案。免疫算法是受生物自然科学的启发，在原有进化算法理论框架的基础上引入一个新的算子—免疫算子，从而形成的一个新的进化理论。本论文给出了一种基于免疫算法的软硬件划分方案，可以有效解决软硬件划分问题。此方法与基于传统遗传算法的划分方法相比具有收敛速度快，避免局部最优，以及能够同IP核复用思想联系紧密等特点，能够很好地应用于嵌入式系统软硬件协同设计中的软硬件划分方法中。 嵌入式系统开发已进入了SOPC时代，通过现代EDA软件，以及丰富的IP核支持，可以非常方便地根据需求构建SoC。MP3编解码算法具有压缩比高，声音质量好，算法复杂度适中的优点，在数字声音的存储、因特网上的多媒体传输等领域得到了广泛的应用。本文以设计一个MP3解码器为例，分析了基于NIOSⅡ的SOPC的设计过程，对MP3解码算法进行了研究，并对算法中的各个模块进行了分析，应用软硬件协同设计思想在FPGA上设计实现了MP3解码器。在本论文中，使用了Altera公司推出的32位NIOSⅡ软核CPU构建SOPC，应用QuartusⅡ5.0设计软件进行设计描述输入，综合，验证，仿真等过程。在设计中对功能模块进行软硬件划分，用VHDL语言设计了IMDCT和子带合成这两个MP3解码加速模块的IP核。