随着电子技术的迅猛发展,电子设备在人们的生产、生活中,扮演着越来越重要的角色,因此对实时处理电子设备产生的数据提出了一定的要求。目前实时处理高速信号还存在一定不足,针对这一情况,设计一款嵌入式高速存储系统,用于存储电子设备产生的无法实时处理的高速信号,便于日后处理分析。根据国内外存储系统的发展现状和发展趋势,在继承以往的研究成果基础上,对目前相关电子器件的特性进行深入的研究后,根据高速数据对存储系统的具体要求,提出了用SD卡作为存储介质,以FPGA作为主控芯片的可行性方案。本文针对电子设备产生的高速信号,研究了印制电路板布局布线对高频高速信号完整性的影响,对重要的高速信号进行有效保护。在存储介质无法满足高速存储的速度要求时,设计了将高速数据进行串并转换的方案,将高速数据以并行的方式写入到存储介质中,使系统的整体存储速度成倍提升。在本文设计的嵌入式系统中,用FPGA作为控制器,采用Camera Link接口与高速相机相连接,进行高速数据采集和初级处理;同时扩展了 SD卡阵列、USB3.0、SDRAM、VGA等设备接口。FPGA获得高速数据,进行高速数据的存储控制,存入设计的SD卡阵列。通过USB3.0传输数据、SDRAM缓存数据、VGA显示图像数据。FPGA内部没有采用SOPC和Avalon总线,而是用Verilog HDL语言编写了所用底层控制器程序,充分发挥FPGA并行处理数据的能力,提高程序的运行效率。实验结果表明本文设计的嵌入式高速数据存储系统,可以实现高速数据的存储的功能,存储峰值速度达到120MB/s,并能驱动分辨率为1440×900的VGA显示器以60Hz的刷新速率进行图像数据显示。同时具备高速采集和高速传输的功能,系统性能可靠,可操作性高,具有很强的实用性。