本研究课题的主要目的是通过对基于32位嵌入式微处理器LEON2实现的MP3播放系统的研发设计，根据我国国情探索出适合我们自身状况的高性能多媒体SOC系统设计技术和平台。 本论文的MP3播放系统采用了片上系统(SOC)设计方法，同时使用FPGA进行系统的实现与调试以满足当今业界“Timetomarket”的需要。为此本文设计了完整硬件平台以及FPGA调试环境，同时本文也针对硬件处理器对MP3解码程序进行了优化。系统的处理器采用开放源代码的LEON2整数运算器，根掘MP3播放的需要对其进行配置修改。在外围设备中，本文完整地实现了AMBAAHB总线规范，以及内存接口单元。在FPGA实现的环境中，系统软件可以从PC机下载，存储MP3数据流文件，由整数运算单元完成解码工作后通过CODEC播放。本课题设计的SOC片上系统具有很强的可配置性和扩展性，可以胜任今后我们的其它应用。 论文首先简要介绍了当前MP3播放系统的发展趋势以及流行的设计方法。然后分析了播放系统的硬件基础，重点介绍了该系统的硬件设计，接下来结合硬件环境分析了MP3播放软件的设计与实现，最后详细介绍了整个SOC系统的仿真、测试平台建立以及FPGA实现。