近年无论是军事的航天遥测领域,还是民用的大数据传输领域,都经历着高速和大容量数据的改革,千兆万兆光纤通信技术已经进入千家万户。在此背景下,人们对数据传输速度、存储容量的要求越来越高,对信号处理的实时性要求也越来越苛刻。本课题在符合大环境要求下,针对遥测领域对数据存储的大容量、高速以及高可靠性的要求,设计了一款便携式高速数据存储器。课题选择的主控核心选择Xilinx公司提供的高性价比的Spartan-6系列FPGA,前端数据采用高带宽x1通道的PCI-Express作为传输总线。为了匹配数据的跨时钟域传输,选用DDR3-SDRAM作为遥测数据的高速数据缓存器。课题方案把存储数据存储至以高速串行收发器为物理底层的SATA II固态硬盘,克服了传统大容量存储器的体积大、并行传输速度慢的劣势。由于目前SATA II主控制器的实现多采用SOPC(可编程片上系统)操作,为了节约开发成本以及方便操作,提出了一种不依赖于操作系统的SATA II主控操作方式,并实现了SATA II固态硬盘数据存储。同时完成了DDR3控制数据的缓存和PCI-E总线DMA控制数据传输。课题对各个模块进行了硬件设计,并在此平台上完成了各模块主控器的逻辑设计。设计完成后,在搭建的测试平台上,利用IBERT、Chipscope等调试工具对SATA II、PCI-E链路进行了数据传输正确性和速度的测试,并对DDR3模块进行了存储测试,最后通过上位机控制完成系统的固态硬盘的数据读写。结果显示,系统可以达到设计指标要求的存储量达到120GB,速率达到1Gb/s。论文依据完成的工作情况详细阐述了各部分的工作原理以及设计流程。