大容量数据存储设备是当今航空航天领域的关键设备之一,而固态存储技术因其有体积小、可靠性高的优点而备受重视。PCI Express总线是当前应用最广泛的扩展总线,是一种具有高性能的板上扩展总线,在当今运用非常广泛。NVM Express是近年新出现的,针对在PCIe总线上非易失型存储器(NVM)而设计的一种接口。由于没有机械硬盘时代的包袱,是一种面向高性能固态硬盘设计的崭新接口。根据NVMe推进组织的说法,NVMe的目标是为未来十年的企业应用提供生态系统[1]。但NVMe作为PCIe总线上的第一个原生的存储器接口,在嵌入式等专业领域也有良好的前景。本文首先介绍了数据存储设备的国内外的发展现状,以及开展电子盘项目的背景,分析了开发基于PCIe和NVMe接口的电子盘主控的价值。从NVMe协议和其依赖的PCI Express总线入手,分析了两者的技术特点和难点,特别详细分析NVMe的工作原理,为后文作铺垫。第三部分讨论了项目的具体实现,从项目的分工引入,指出了本文所需要解决的工作;从硬件构成入手,阐述了SoC设计的优点,分析了本项目所用到Zynq-7000器件的技术特点;介绍了用到的新一代的开发工具、设计中使用的的SoC片内总线等关键技术。第四部分描述项目的具体细节,首先是在可编程逻辑(PL)部分的内容,描述了在FPGA内的硬件逻辑设计;然后是在处理器系统(PS)的内容,描述在ARM核中嵌入式开发的细节。最后一部分是仿真和验证。本文提出的接口方案,结构简单易于扩展,利于未来升级或二次开发。NVMe作为一种新标准,国内尚未有其它文献进行研究,故有一定创新性。文中所涉及的内容自力探索和完成。