随着社会的发展,人类产生的数据量日益增加,存储系统在容量和性能等方面的挑战也在日益增加。传统存储系统采用DRAM缓存数据,由于DRAM的易失性,掉电后数据丢失,使得传统存储系统无法满足当前社会需求。而新型存储器STTMRAM属于非易失性存储器,同时具有与DRAM相媲美的读写速度和无限的耐擦写等优点,使其成为替代DRAM候选者之一。基于其更优越的特性,本文采用新型存储器STT-MRAM来替代DRAM,搭建新的存储系统。采用软件和硬件相结合的方式来协调各存储器之间的数据读写操作。主要内容有:（1）详细介绍了存储系统元件的筛选,并设计了PCB硬件电路。本次的硬件设计主要包括FPGA系统部分、存储器部分和电源部分。此外,使用OrCAD Capture CIS设计硬件原理图以及利用PCB Editor完成PCB元件的布局布线。（2）采用Lab VIEW软件设计串口通信程序,数据通过Lab VIEW程序串行发送给FPGA硬件系统,并且通过模拟串口软件Configure Virtual Serial Port Driver验证了串口程序功能,基本实现了主机与FPGA之间通信的完整性。（3）基于VIVADO软件对FPGA芯片进行开发,设计了UART通信模块、FLASH控制器模块和STT-MRAM控制器模块等,用于接收数据和控制各存储器之间的数据读写,并且在VIVADO软件上模拟实现了对FLASH和STT-MRAM存储器的控制。控制器采用ECC校验算法,对读出和写入的数据进行校验,增强数据的可靠性。同时,考虑到FLASH颗粒的Open Block造成的数据不稳定,通过在边缘page后面再补充一页数据,提高了其边缘page的数据可靠性。本文设计了基于FPGA的FLASH和STT-MRAM存储系统,数据由主机发出,首先写入STT-MRAM存储器中,该存储器‘写满’时,启动读使能信号,将数据读出,最终成功写入到FLASH存储器中,通过仿真验证了其系统的可行性。