现如今随着嵌入式技术的飞速发展，传统数据记录器单一的数据存储功能已无法满足现代化设备的应用要求，对海量数据的实时显示监控、便捷传输，为用户提供友好的人机界面和操作体验是现代数据记录器的发展趋势。基于此，本文设计了以嵌入式ARM为核心控制的数据记录器，两路高速串行PCM码信号作为数据源，采用FPGA对这两路数据进行串并转换、仲裁、编帧及控制大容量Flash缓冲介质进行读写，利用ARM处理器加载相关外围接口驱动，在Windows CE6.0操作系统平台上，完成了数据的实时显示监控，并控制U盘存储介质，实现数据的便捷传输。大容量Flash作为缓冲介质保证了海量数据存储的完整性，U盘作为存储介质增加了系统容量的可扩性。论文首先介绍了课题来源、研究背景和国内外发展现状，然后根据实时显示数据记录器设计要求，提出了基于FPGA+ARM的高速串行数据记录器的设计方案。针对U盘数据读写速度不稳定的问题，选用大容量Flash作为缓冲介质，解决了数据输入过程中速率不匹配的问题。FPGA与ARM之间的通信是本设计的难点，本文通过对比多种不同通信方式，最终选择适合本设计开发的并行通信作为FPGA与ARM的数据交互方式，将FPGA作为ARM的外接存储器利用虚拟地址映射机制，完成了Windows CE操作系统层与底层硬件之间的数据通信。通过使用C#语言编写应用程序，实现了数据实时显示人机交互界面的设计。由于数据记录器设备应用环境复杂，本方案对于PCB的防干扰、设备结构、电源保护及U盘的卡槽等都进行了针对性的设计，保证了数据存储的可靠性。通过对该设备的反复实验验证，充分证明数据记录器工作的可靠、稳定性，可广泛应用于飞行装置上。