在航空航天测试中,高频帧、高分辨率图像传感器被广泛应用于获取高清晰、高分辨率图像。这些高性能成像设备的使用,将在短时间内产生大量的图像数据,对存储测试系统带来了巨大的挑战。为实现图像数据的大容量、高存储速度、低功耗、高灵活性以及高可靠性存储需求,本文致力于研究一种高速图像数据实时存储与显示设备,并对其中的三项关键技术进行了深入研究。首先,提出了通用化的高速大容量数据存储方案,利用大容量的芯片组成存储阵列,通过流水线操作与位扩展操作,实现输入的图像数据的可持续性高速存储。设计采用在内部构建一种基于二级缓存机制的双流水线并行工作模式,充分发挥每一个芯片的存储性能以实现大量数据的持续高速存储。并针对存储阵列的特点,提出了两种各有优势的无效块管理方案。采用了芯片厂家推荐的纠错算法,对芯片中的误码进行纠正,实现了高吞吐率下数据的可靠存储。其次,利用内部的大容量块资源实现一帧图像数据中最大值与最小值的查询,然后调用核完成乘法和除法运算,最终实现位灰度图像到位灰度图像的转换,以适应显示要求。并采用构建了显示时序,通过对的控制,实现输入图像数据的实时显示。最后,针对内部复杂逻辑时序造成的时序稳定性问题,研究了利用内部存储资源,构建高稳定、低功耗有限状态机程序的方法。采用这种设计方法大幅减小内部的逻辑资源、布线资源的使用,从而达到减小功耗,提升系统的可靠性的目的。通过对各项技术以及装置总体的性能进行测试,并对测试数据进行分析和计算。高速图像记录器使用片芯片实现的存储阵列可以达到最大持续的数据存储速率。大量试验证明高速图像记录器存储速率以及容量、显示效果均满足设计指标,工作稳定可靠。