在嵌入式系统中,实现多媒体音频处理主要有两种方法:一是依赖嵌入式微处理器,通过软件实现音频处理;二是通过专用的编解码硬件进行运算处理。方法一对嵌入式微处理器的处理能力的要求比较高。方法二中,虽然专用硬件可以实现高性能和低功耗的音频处理,但是系统可扩展性较差,不具备通用的处理能力。本文所研究的课题主要是以一款东南大学国家ASIC工程中心自主设计的、基于ARM7TDMI的SOC芯片—Garfield为核心处理单元,在自主设计的操作系统—ASIXOS上,实现一款集语音实时编解码和MP3实时解码两个子系统的音频处理系统。本课题是依托工程中心项目“多功能话机”为最终成果载体,在项目中实现本课题的各项研究和设计内容的。本文首先从算法、代码和具有Garfield特色的ESRAM三方面优化音频算法库,确保了Garfield系统能实时流畅地进行音频处理软件运算。文章重点阐述了基于ASIXOS操作系统平台UI-SERVER机制的上层应用、后台服务、底层驱动三个层次的软件系统设计方法,以及多功能话机的整机系统中有关DMA资源的协调、AC97噪音问题处理措施等。最后的整机性能测试结果表明,在系统时钟70MHZ情况下,语音子系统性能达到编码29.92KBps、解码33.98KBps,MP3子系统解码性能达到23.82ms/帧,完全达到了实时性要求。目前,Garfield芯片已经通过MPW流片生产出实际芯片。语音处理子系统和MP3子系统已设计成嵌入在多功能话机上的样机,整机功能和性能得到验证,达到了设计目标。