MP3播放器是利用数字信号处理器DSP来完成处理传输和解码MP3文件的任务的。
DSP掌管播放器的数据传输，设备接口控制，文件解码回放等活动。
MP3工作方框图（图1）
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。
解码器是芯片中的一个硬件模块，它可以直接完成各种格式MP3数据流的解码操作，并输出PCM或IZS格式的数字音频信号。
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。
主机USB接口是MP3播放机与电脑交换数据的途径。电脑通过该端口操作MP3播放器存储设备中的数据，拷贝、删除、复制文件等操作。
目前最广泛使用的是USB总线，并且遵循微软定义的大容量移动存储协议。
规范，将MP3播放机作为主机的一个移动存储设备。
音频D/A转换是将数字音频信号转换成模拟音频信号，以推动耳机，功放等模拟音响设备。数字音频信号与模拟音频信号的区别在于，数字音频信号是相对模拟音频信号来说的，我们知道声音的本质是波，人所能听到的声音频率在20HZ到20KHZ之间，称为声波，模拟信号对波的表示是连续的函数特性，基本的原理是不同频率和振幅的波叠加在一起。数字音频信号是对模拟信号的一种量化，典型的方法是对时间坐标，按相等的时间间隔做采样，对振幅做量化。单位时间内的采样次数称为采样频率。这样一段声波就可以被数字化后变成一串数值，每个数值对应相应帛样点的振幅值，按顺序将这些数字排列起来就是数字音频信号了。这是A/D转换过程。（模拟 —— 数字）
D/A转换过程相反，将连续的数字接采样的时候的频率顺序转换成对应的电压，MP3解码器解码后的信息属于数字音频信号，需要通过D/A转换器变成模拟信号后才能推动功放，被人耳所识别。
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。
容量是MP3播放器的关键指标之一，硬件MP3播放器的最大限制在于存储数字音乐文件容量的大小，更小的MP3文件可通过进一号压缩来实现通过压缩水平的一些数字，我们可知道音乐在压缩时的失真程度如何。
一般用每秒种音乐所占的比特数据来表示，这个数字越小，压缩程序度就越高，对播放质量的主观感觉因人而异，但大多数人所能接受的数字大约为128Kbps。当然，同一首MP3歌曲，压缩成160Kbps比压缩成96Kbps要好听，但160Kbps却将会占用更多的空间。
当我们播放歌曲时，数据被传送到DSP处理，DSP对文件进行解压。下一步，DSP将数据传送到数字 模拟解码器，将二进制数字信息转换成模拟音频信号，然后模拟音频信号控制耳机或扬声器形成音乐。
有的播放器还带有小型的前置功放集成电路，在音频信号到达耳机前加强声音效果。
矩力2091主控的播放器的各部分电路
矩力方案的2091主控播放器具有外围元件少，结构简单，方便生产的特点其电路由，主芯片控制电路，FLASH储存电路，屏显控制电路。
电源电路，声音输出电路，按键控制电路，等电路组成。
基本工作原理就是：
首先主芯片将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。
1、 主控部分
主控部分由主控IC2091及一些外围电路构成。2091主控芯片内包含DSP处理电路解码芯片处理电路，D/A转换电路，按键控制电路，屏显控制电路，USB数据处理电路，升压电路及功放电路，该芯片为64脚封装。
其中49脚和57脚为数据线输入输出IO口，其引脚名称为D0-D7
外围电路包括复位电路（由R16，C22组成的简单的复位电路）
晶体谐振，振荡电路（由Y1，C13，C14组成的振荡电路）
按键操作电路（由5个按键组成的按键短阵）
主控是整个机器的核心部件，MP3文件的输入输出，内部按键的操作以及整机各部分电压的供给，声音的输出等都由主控来完成。
主控正常工作必须要满足其三个条件，①电源电压②晶振起振电压③复位电压
主控部分常见故障：不连接、不升级、无电流、电流异常、按键无用、无声等。
二、 LASH部分
FLASH为MP3播放器的存储设备，相当于电脑硬盘，FLASH是闪存的简称，顾名思义，闪存即是很快的存入。MP3正常工作所需的固件程序以及我们所拷入的音乐文件都通过数据线和USB口传入FLASH保存，在断电状态下，其资料不会丢失，所以广泛用于便携式MP3播放器。
现MP3播放器所使用的FLASH主要分为MLC和SLC两种，我公司目前用的较多的品牌为三星和现代两种。共48引脚，大部分引脚均与主控相连为数据地址线。用于与主控的通讯及数据的传输。
FLASH部分常见故障：不升级、无法格式化、电流异常等。
三、 电源部分
电源部分有两种供电方式：USB供电和电池供电，为整机各部分电路提供电压其主要输出电压有VCC 3V和VREF1 1.5V两种，主要元件及工作线路如下：
USB5V电压经USB插座输入，经过D1 5819隔离二极管，R26 3R3限流电阻到电源拔动开关，BN点为USB插入检测，在插入USB线时，在显示屏上会显示连接符号。
R1、R2为分压取样电阻。
电源经电源开关后到U2 6206 3V稳压IC经稳压输出3V稳定电压，提供给主控1脚，21脚，48脚，并给整机其它电路供电。
3V电压，再经U1 6206 1.5V稳压IC，输出1.5V稳定电压给主控18脚，主要用于晶体起振等初始电压。
VDD为主控内部输出，用于主控部分数字电路的供电。VDD电压经L2隔离交流信号，E4 C4 E6 C6等滤波后转换成模拟电源，提供给功放等模拟电路。
电源部分主要故障：电流异常，无输出电压等。
四、显示部分
显示屏为28P 引脚LCD屏，其中16脚到28脚为屏与主控的通讯脚及数据的输入输出脚，C16 C12 C33 224电容为屏内部升压用电容C34-C38为屏滤波电容，1脚为VCC电源输入，此部分电路附带一背光控制电路，由R7 Q1和R41组成，由主控43脚输出的控制电压，经R41 10K电阻到Q1 MMBT2222三极管根据其控制电压高低控制三极管的导通与截止。再经过R7电阻限限流给背光板上的背光灯供电。
显示部分常见故障：屏显不良、背光灯不亮等。
四、 其它电路
1、 耳机输出电路
由E11 E12 C30 C31 R35 R36及一只三脚耳机座组成，模拟声音信号自主控8、9脚输出经E11，E12耦合 C30 C21 R35 R36组成的滤波电路后，直接输出到耳机座。
2、 外录电路
由C18、C17、R25及MIC组成。外录信号自MIC咪头输入，经R25 2K2限流，C17、C18滤波耦合到主控12、13脚，在主控内部经处理后转换成模拟信号后输出到耳机
