MP3播放器是利用数字信号处理器DSP（Digital Sign Processer）来完成处理传输和解码MP3文件的任务的。DSP掌管随身听的数据传输，设备接口控制，文件解码回放等活动。DSP能够在非常短的时间里完成多种处理任务，而且此过程所消耗的能量极少（这也是它适合于便携式播放器的一个显著特点）。

它的原理是主芯片将MP3歌曲文件从内存中取出并读取存储器上的信号到解码电路先解码 ，再通过数模转换器将解出来的数字信号转换成模拟信号 ， 再将转换后的模拟音频信号放大 ，经过低通滤波后到耳机输出口，输出后就是我们所听到的音乐了。

一个完整的MP3播放器要分几个部分：中央处理器，解码器，存储设备，主机通迅端口，音频解码D/A转换和功放，显示界面和控制键，其中中央处理器和解码器是整个系统的核心，这里的中央处理器我们通常称为主控，它运行MP3的整个控制程序，也称为固件程序，控制MP3各个部件的工作。从存储设备读取数据送到解码器解码，与电脑连接时完成与主机的数据交换，接收控制按键的操作，显示系统运行状态等任务。

存储设备是MP3播放机的重要部分，通常的MP3都是采用半导体存储器¬¬（FLASH）或者硬盘（SD）作为储存设备的。它通过接受储存主机通讯端口传来的数据，通常以文件形式回放的时候主控读取存储器中的数据通信并送到解码器。数据的存储是要有一定格式化的。众所周知，电脑管理磁盘数据是以文件形式，MP3也不例外，最常用的办法就是直接利用电脑的文件系统来管理存储器。微软操作系统采用的是FAT文件系统，这也是最广泛使用的一种。播放器其中一个任务就是要实现FAT文件系统，即可以从FAT文件系统的磁盘中按文件名访问读出其中的数据。

MP3播放器的显示设备通常采用LCD或者OLED等来显示系统的工作状态，控制键通常是按键开关，控制键和显示设备合起来构成了MP3播放机的人机交互界面。相当于电脑的显示器和键盘鼠标。

MP3的软件结构跟硬件相对应的，即每一个硬件部分都有相应的软件代码，这是因为大多数的硬件部分都是数字可编程控制的。

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