NAND Flash存储器以其体积小、功耗低、启动快、价格低廉和抗恶劣环境等优点，已被广泛应用于嵌入式领域作为数据存储设备。同时，基于NAND Flash存储技术的固态盘已被看做传统磁盘的替代品，大量应用于桌面PC和服务系统中。然而，NAND Flash存储器具有独特的物理特性，如数据读写速度不对称，读写速度有限，芯片使用寿命有限，存储数据可能出现位反转，在出厂和使用过程中都会出现坏块等。因此，关于NAND Flash控制器设计与FTL(Flash Translation Layer)管理策略的研究已成为NAND Flash存储技术研究中很受关注的课题。　　 针对当前NAND Flash存储系统数据带宽以及存储容量不足的问题，本文在传统的多通道多路结构NAND Flash控制器的研究基础上，设计了一种优化的4通道4路结构的NAND Flash控制器，并通过对NAND Flash读写时序的研究，采用交叠技术和流水线技术结合的并行调度方式，隐藏了读写延迟，有效地提升了系统的读写速度和吞吐量，通过实验对比，该结构比单通道结构有1倍以上的读写速度提升。同时，通过对BCH编解码理论的研究，设计了一种三级流水结构的解码器，并针对Chien搜索算法的特性，应用8路并行的搜索方式，对ECC校验速度有了明显提升。　　 在基于日志块地址映射策略的基础上，在逻辑地址编码中加入了多通道多路地址信息，从地址映射的角度对多通道多路的并行调度有了更好的支持，并采用一种二维的地址映射表组织方式，提高了多通道多路地址映射模式的扩展性。　　 通过研究几种有代表性的磨损均衡算法，针对本文的多通道结构，提出一种与多通道结构相适应的磨损均衡算法，通过并行的磨损均衡处理，减少了磨损均衡的时间消耗，并达到了较好的均衡效果。同时，可通过控制磨损均衡触发条件，动态控制系统均衡的触发时机，提升系统使用初期的性能。