MICROMEGAS由于具有高计数率、良好的空间分辨能力、很好的抗辐照性能和简单的结构，被广泛应用子粒子物理实验，它是未来探测器的一个发展方向。本文的主要工作是为MICROMEGAS探测器设计了一种电子学读出系统，该系统首先使用ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）芯片将探测器输出的模拟信号转换成携带信息的脉冲信号，之后对脉冲信号进行时间测量，得到其脉冲宽度，再根据脉冲宽度与电荷量的关系计算出该通道信号的电荷量，最后将所有通道的数据汇总，通过重心法计算出粒子的位置信息，经光纤送入数据汇总模块，再送到计算机上处理。　　本研究由四个部分构成：前放电路、TDC(Time-to-DigitalConverter)测量子板电路、数据处理母板电路、数据汇总电路。本人主要完成了第2部分、第3部分和第4部分的硬件和固件的设计、调试、测试等工作，第1部分由ASIC设计人员完成。在论文中，详细阐述了TDC测量子板和数据处理母板的硬件设计和固件设计，其中重点说明了子板TDC固件的设计、子母板间的RocketIO高速串行传输硬件和固件设计、母板的自触发算法设计。设计实现了512通道的MICROMEGAS电子学读出系统设计。在XilinxSpartan-6 FPGA上实现了64路时钟分相式TDC设计，在一块19mm x19mm的FPGA芯片上实现64通道的TDC，集成度是比较高的，经测试其积分非线性、微分非线性、最小时间测量精度等均满足需求。本系统主体外形大小为20cm x20cm，实现了电子学读出系统的小型化设计，可以将电子学系统灵活配置。本系统中的许多设计不仅可以用于MICROMEGAS探测器的电子学读出，还能用于其他类似探测器的电子学系统。