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海量高速数据存储技术是近年来世界各国重点研究的热门技术之一，应用十分广泛，其应用范围不仅涉及民用(例如景区航拍，视频监测)，而且在军事应用上(如高速目标图像数据存储)也具有重要意义。NAND FLASH又称为NAND型闪存，是一种基于半导体集成电路的存储芯片，其具有体积小、重量轻、固态化、发热少、抗震能力强等优点，非常适用于一些工作环境恶劣的存储系统。 通过对NAND FLASH大容量高速存储系统设计中所涉及的一系列技术问题的分析和研究，得出了一些解决相关技术问题的方法，并最终在自己所设计的硬件电路板上进行了实现和测试验证。主要工作内容如下：1）详细研究了NAND型FLASH的同步操作接口，同步操作接口下其数据吞吐量是其异步操作模式下(50MT/s)的四倍，高达200MT/s。但同步操作模式下，其操作时序变得非常复杂，并且对设计的时序性能也提出了更大的挑战。本文对NAND型 FLASH在同步操作模式下的基本操作时序一一进行了实现和验证，在保证操作时序正确的前提下，对操作时序进行了多方面的优化。最终在FPGA内部使用Verilog硬件描述语言进行编程，实现了NAND型FLASH在同步接口模式下的控制器逻辑。2）为了提高存储系统的读写速率，详细研究了“Ping-Pong”操作的工作原理，利用FPGA内部的block RAM对“Ping-Pong”操作进行了实现。3)详细研究了流水线技术的工作原理及NAND FLASH的内部组织结构。把流水线技术引入到NAND FLASH内部的各个存储单元之间，形成了高效的流水线，更加有效地利用了NAND FLASH编程阶段的等待时间，大大提高了NAND型FLASH的数据吞吐量。 为了对设计的存储系统进行全面的测试和验证，设计了一块长100mm宽100mm，表贴10片NAND FLASH的数据存储电路板。此数据存储电路板的单板容量高达320GB，并且可以进行多板连进行容量扩展。验证时使用6块连，其存储容量高达1920GB即1.875T。最终，将对NAND FLASH的所有操作在设计的硬件存储电路板上进行了实现和验证，并利用设计的上位机软件对存储系统存取高速图像数据的存储速率进行了验证，存储系统能够在400MB/s的数据速率稳定工作。