在异构网络接入结点中，数据具有高突发、低延时、大吞吐量等特点，其速率可达1.5Gbit/s，因此接入结点需要配备高速可靠的存储系统，实现高速和超高速实时数据的存储。SATA(Serial ATA)作为新一代磁盘接口总线，采用点对点方式进行数据传输，支持磁盘热插拔，具有150MB/S(SATA1.0)、300MB/S(SATA2.0)和600MB/S(SATA3.0)三种可自适应的传输速率。其协议内置的32位并行CRC校验能对传输过程中的所有信息(数据和指令)进行检查，保证传输的可靠性。本文旨在设计适合异构网络接入结点的SATA接口主机控制器，为系统提供一个高速存储转发的媒介。　　 本文首先对当前SATA主机控制系统的各种实现方案做了分析，然后根据异构网络接入结点对数据存储的快速响应、高可靠要求，提出了全硬件结构的SATA主机控制器设计方案；然后结合SATA协议各层的特点，详细阐述了物理层、链路层、传输层、命令层和应用层中关键模块的实现原理与结构设计。对于主机控制器对磁盘读写过程中遇到的数据位宽转换和磁盘坏道问题，本课题详细研究并设计了解决物理层和链路层间数据位宽转换失败问题的缓冲器和基于寻道延迟的磁盘分区及坏道规避方案。　　 本文所设计的SATA主机控制系统各模块均采用Verilog HDL语言进行描述，具有良好的平台移植性，将系统综合实现后生成的bit数据流文件下载到Xilinx XC5VFX70T中并进行了物理层环回测试和数据传输测试，结果表明该SATA主机控制器实现了与磁盘间可靠、高效的数据传输，满足异构网络接入结点的需求。