随着科学技术的发展，尤其是在航空航天领域，以NAND Flash为存储介质的大容量固态存储器正得到广泛的应用。本文基于高速数据采集及存储的研发项目，采用NAND Flash作为存储介质，存储来自数据采集模块的高速数据，并在设计中采用了业界领先的设计技术来保证数据的完整和可靠性。本文首先分析了大容量存储系统的技术发展和目前NAND Flash在航空航天领域及工业领域的应用，分析了数据存储时文件系统的设计，然后结合本系统数据采集模块的带宽需求，提出了数据存储系统的设计方案，以及对当前业界领先的NAND Flash器件的介绍，并着重研究了控制逻辑设计实现的具体过程。最后根据前期方案的设计成果，对本系统有待改进和突破的地方进行了总结。本文所采用的关键技术特点主要有：为解决单颗NAND Flash器件读写速度慢的劣势，采用了多通道并行和流水线的设计技术以提高存储阵列的存取带宽；设计了一种数据汇聚及分发协议，以及自定义的系统指令集完成对系统的各种操作；设计了数据包存储协议，保证后期能完整恢复存储的数据；设计了数据重传协议，通过以太网读出数据和对系统的配置及操作等。并探讨了对冗余块的管理和写均衡算法的设计等。