在图像数据采集中,存储体系需要满足对图像数据持续高速存储的要求。针对某图像信息处理器的性能测试需求,开发了图像数据的高速并行化存储体系。为实现图像数据的大容量、高速、高可靠、低功耗的存储需求,本文致力于研究一种图像数据高速存储方法,并对高速存储涉及的高可靠低功耗进行了深入研究。首先,为了实现200 MB/s的持续存储速度,借鉴流水线和并行扩展的思路,设计了一种结构为5×8的Flash存储阵列。以状态机实现通道内和通道间的流水线设计,通过双流水线形式的并行工作模式,充分发挥每一片NAND Flash的存储性能以实现图像数据的持续高速存储。其次,在可靠性方面,针对Flash阵列的无效块管理问题,提出了两种无效块管理方案,并分析了两种无效块管理方案的优缺点,选择了基于组合块理念的无效块管理方案;同时,为了解决突发无效块对高速存储的影响,设计了滞后重写机制。另外,针对Flash芯片单比特翻转造成的数据误码,提出了双缓存交替的汉明码纠错方案,该方案在不影响数据读取速度的情况下,有效避免了Flash的单比特误码的产生。最后,为了降低FPGA功耗,减少芯片发热,提出了一种程序低功耗优化方法,采用这种设计方法可以大幅减小内部的逻辑资源、布线资源的使用,从而达到降低动态功耗,提高FPGA程序运行可靠性的目的。通过对各项技术指标以及系统总体的性能进行测试,并分析得到的测试数据,设计的Flash阵列可以达到200MB/s的数据存储速率。通过大量试验证明,存储体系的存储速率以及容量均满足设计指标,工作稳定可靠。