随着PC技术的发展，PC系统中，CPU的性能频率越来越高，多核CPU已经成熟的应用于PC中。这样就对速度相对较慢的存储系统提出了更高的要求，数据的传输速率也越发被人们重视。内存系统已经成为PC发展的瓶颈，未来的发展重点很有可能从CPU频率的提高转为内存数据速率的提高。与此同时，低功耗，绿色环保等问题也给内存的研发带来新的挑战。与内存的发展同步，如何设计节省资源，应用方便的内存控制器，也倍受关注。本文以目前市面DDR3为样本，详细分析DDR3内存。从DDR的发展历程入手，简单说明存储系统的基本原理，给出存储阵列的结构。对比DDR3在技术上的发展和创新。本文首先详细的分析DDR3的结构，功能以及命令操作。详细的阐述了，内存的内部结构，功能寄存器的工作方式，以及操作方式。在对控制器的设计中，利用控制和数据分离的设计方法，大大简化了设计的复杂度，降低设计难度。运用成熟的自上而下的设计方法，将控制器划分为三个部分。设计完成后，利用搭建的仿真平台对设计进行了较为详细的仿真。从设计时划分的模块开始，首先对各个模块进行单独的功能仿真。在Stratix系列FPGA上实现控制器电路，最终得出控制器的资源利用率，完成本文的所有工作。