随着物联网行业的发展,数据的处理量越来越大,对于数据存储、读写速度的要求越来越高,这对于存储器件来说要求越来越高。Flash作为物联网应用中的一种优质存储器件,应用最为广泛,但是一旦存储了用户数据的Flash丢失或者被人窃取,Flash中存储的数据就有可能被非法读取,造成信息泄露,所以数据的安全性是Flash存储中的一个必须要考虑的问题。在使用Flash作为存储介质的应用中,一般都会用Flash控制器对Flash进行访问,以此来提高访问效率。但是市面上的Flash控制器大部分都没有加密功能,也就是依然存在数据泄露的风险。本文基于以上分析出的问题,设计了一个带加密功能的QSPI-Flash控制器。该控制支持QSPI接口,即四线SPI模式,大大提高了数据传输效率;对于数据安全性的问题,本文在设计中实现了密钥生成函数和加密函数来对数据进行加密处理,即使Flash遭到攻击,攻击者也只能窃取密文,而密文对于攻击者来说毫无意义,所以并不会对使用者造成损失。本文首先根据QSPI-Flash控制器的功能,进行电路设计,形成RTL级代码,然后对RTL级代码进行功能仿真和FPGA原型验证,功能仿真全部指令均通过,加解密功能也通过。FPGA原型验证也通过,并且和其他几篇文献的设计进行了对比,本文的设计在安全性和速度上都相对更好。验证通过后基于华宏0.11um工艺对设计进行了ASIC实现,对设计进行了逻辑综合、形式验证和静态时序分析,并对电路性能进行了分析。本文最终基于华宏0.11um工艺,对本设计的数字部分进行了ASIC实现,数字部分电路面积为68020um~2,系统最高时钟频率为200MHz,动态功耗为3.7632mW,其安全性和读写速度优于市面上大部分Falsh控制器。