随着水声技术和电子技术的不断发展，数据存储系统在水声技术研究和水声设备研制中发挥着越来越重要的作用，而水声设备的不断推陈出新也对存储介质的体积、容量和读写速度以及存储系统本身的功耗、稳定性、安全性和成本等方面提出了更高的要求。本论文中设计并实现了一套基于FPGA的磁盘阵列存储系统。本系统采用FPGA作为系统控制芯片，在其内部建立基于Nios II软核处理器的片上可编程系统，并进行系统相关软件程序的开发。本系统基于磁盘阵列存储的设计思想，采用IDE/SATA双接口和双通道的双存储设计，利用FATFS文件系统进行文件的管理，在完成数据备份任务的同时，增强数据存储系统的扩展性和灵活性。本论文主要完成该系统的软、硬件设计与实现。首先，论证了系统的总体研制方案，详细阐述了各硬件电路模块的设计思想和实现过程，具体包括FPGA模块、IDE接口模块、接口转换模块、以太网模块和电源模块。其次，确立了FPGA片上系统构建方案，详细阐述了片上系统的建立过程，进行了硬盘寻址方式选择和IDE接口控制方法设计，并完成了硬盘参数检测与初始化配置程序的调试和基于PIO模式的数据读写程序的编写。再次，介绍了FATFS文件系统的移植过程，完成了RAID1级别的磁盘阵列设计，并实现了文件读写程序设计。最后，给出了本数据存储系统的相关功能测试结果，验证了设计的合理性和可行性。