随着信息技术的发展，全球每年产生的信息量飞速的增长，传统的机械硬盘已经无法满足高性能存储的需求。基于闪存的固态存储器具有读写速度快，抗震性能好，功耗低等特点，越来越多的应用到存储系统中。闪存控制器是闪存与主机接口的关键部件，闪存控制器设计的优劣决定了固态存储系统的性能。　　通过对闪存的特性、存储单元组织结构的分析，结合实验室融合存储板卡的硬件平台，提出一种基于AXI总线的高可扩展性闪存控制器架构。闪存控制器采用AXI总线接口标准，根据闪存命令操作中控制信号的基本行为，将闪存命令控制逻辑分为发送命令字、发送地址、写入数据和读取数据四种基本状态机，编写闪存控制器固件完成闪存的命令操作。将闪存控制器封装成为IP核加入硬件系统中，向上层应用提供软件接口。提出闪存控制器性能提升的方法，采用缓冲器减少闪存控制器的数据传输延时；完成对闪存高级命令的支持，为上层提供性能更高的闪存操作高级扩展接口；针对闪存多层次并行提出实现的方法，通过多分组操作和交错操作实现闪存分组级并行和晶圆级并行，以及I/O调度实现通道的并行，特别针对芯片并行提出了分离事务的方式，将闪存基本操作分为请求阶段和响应阶段，结合软件的调度策略，有效利用闪存访问介质的时间，提高闪存控制器的整体性能。　　完成实际的硬件平台的功能测试，验证闪存控制器能够正确进行数据的读取、写入和擦除的基本操作和高级命令的操作，并对闪存控制器优化前后进行性能对比分析。分析结果表明，在加入缓冲器和实现高级命令后，闪存控制器性能有较大提升，相比于串行执行闪存命令，通过芯片级的并行，闪存控制器性能提升了70％以上。