随着大规模集成电路、FPGA技术和计算机的快速发展，测试仪器的模块化设计已经成为了一种趋势。为了满足不同的测试需求，利用同一硬件平台完成多个仪器的测试功能日益成为了测试数字化仪系统的研究热点，其中功能模块化、接口控制功能多样化、高速率大容量采样数据存储是实现系统功能的关键。基于FPGA技术的FMC（FPGA Mezzanine Card）接口，借助于FPGA的规模及性能的快速提高，在实时采样系统的硬件扩展应用中，已成为主流发展方向之一。但与ASIC相比，FPGA本身的安全性比较差。基于SRAM工艺的FPGA配置数据很容易被非法窃取，这将对设计者造成极大的经济损失。因此，保护FPGA设计的知识产权问题日趋严峻。论文针对FMC实时采样系统的特点和应用需求，设计了具有加密功能的接口控制逻辑和带灵活触发机制的高速采样存储逻辑。FMC采集模块通用载板的接口控制逻辑部分完成加密识别技术设计与高速数据流的接收和处理；而数据存储逻辑部分实现基于DDR3SDRAM IP Core的采样存储控制。本文首先完成了一种基于SHA-1算法的加密认证方式，以达到保护FPGA逻辑设计的目的；接着设计完成了基于DDR3SDRAM技术的高速采样存储控制器，它以提高采样系统信号的捕获和定时分辨能力为目标，凸显高速实时采样系统中高速率、大容量以及快速触发等特征；文中最后对设计内容进行了验证，并给出了接口控制逻辑和高速采样存储控制器运用于FMC数据采集模块（FMC5212、FMC4214）的全性能测试结果。高速采样存储控制器能够对四片DDR3SDRAM进行并行触发存储，完全满足系统最高采样速率的存储要求。加密认证功能有效保护FPGA逻辑设计的知识产权，具有很好的推广意义，最终将代码打包以逻辑产品的形式发布。