随着社会信息化程度的不断深入，人们对数据存储的容量和速率需求不断提高，硬盘接口也随之而不断去陈出新。作为当前硬盘接口主流的SATA接口，由于在传输速率、抗干扰能力和连接线缆等方面的先天优势，已取代IDE接口，广泛应用于军用和民用桌面电脑。然而，随着硬盘的性能提高与普及，也带来了诸多硬盘数据失控事件，激发了人们对硬盘数据存储安全的迫切需求。因此，将SATA接口和安全存储技术结合起来进行设计和研究，具有重要的研究意义和应用价值。　　本文主要从总体架构、系统原理、模块设计以及系统验证与测试等方面介绍了一种基于高性能FPGA的SATA接口安全存储控制系统。本设计通过通路加密方式实现，总体上划分为存储控制模块和加密认证模块，分别完成存储控制和安全控制功能，以及存取数据加解密和身份认证两个安全存储核心功能的实现。其中，存储控制模块分为物理层子模块、链路层子模块和安全控制子模块，分别实现信息的接收、处理、存储和发送，以及对认证过程和加密过程的安全控制;加密认证模块分为加密子模块、身份认证子模块和用户UKey，分别实现对存取数据的硬件AES256加解密，以及相关模块与可插拔用户UKey间的身份认证。　　本设计构建了系统仿真验证环境，利用Mentor公司主机行为模型与实验室硬盘控制器行为模型，验证了系统功能的正确性;通过Xilinx公司ML623开发板，开展了板级测试验证，结果表明SATA接口安全存储控制逻辑设计正确，具有良好的读写性能和实用价值。