为了满足某民航导航系统中高速海量数据的存储要求，提出了一种基于AVR单片机和FPGA结合控制的U盘记录器设计方案。设计中以AVR单片机控制CH376读写U盘数据为核心，并利用FPGA控制大容量FLASH作为高速数据的缓存介质，解决了单片机缓存资源匮乏而造成的数据存储不可靠的问题。同时设计了专门的掉电检测电路，在掉电瞬间保存FLASH断点地址，实现了系统再上电的续存功能。经过多次测试与实验表明，系统性能表现优良，工作稳定可靠，能够满足实际工程应用需求，并已成功应用与某民航飞行数据记录系统中。