精密的时序控制系统在高能物理实验中的定时系统和时间测量中经常用到，以往的数字系统多用延迟线和延迟芯片来产生时序控制所需的时间间隔，但其时间间隔长度、分辨和抖动等指标往往不能同时满足需求，特别是在大时间尺度上的精密时序控制，即在产生大范围时间间隔的基础上仍能达到高分辨和低抖动是一个难题。 针对这一问题，本文在参考了J.Kalisz等人的论文Asimple，precise，andlowjitterdelay/gategenerator的基础上，研究了新的基于频率-时间转换原理的精密时序控制系统。本系统实现了大时间间隔(μs-s量级)，高分辨(5-10ps)和低抖动(25ps)的时序控制。 第一章为引言，主要介绍了精密时序控制系统的应用前景和目前常用的产生时间间隔的方法(延迟线和延迟芯片)。说明目前常用的方法不能同时满足大尺度和高分辨、低抖动的要求。 第二章介绍了精密时序控制系统的原理，引用了J.Kalisz等人的设计思路，并提出了新的精密时序控制系统的设计思路。 第三章是本文的重点，这一章详细阐述了时序控制系统的具体设计方案，包括时钟电路模块、时序控制电路模块、接口电路模块等各个部分。另外，本章还介绍了高速数字电路中常用的阻抗控制、传输线匹配等技术，以及一些常用的PCB设计技术。 第四章介绍了时序控制系统的一些测试结果，包括系统时钟性能的测试，系统功能的验证和性能的测试。 第五章是展望，本文研究的精密时序控制系统基本达到了理想目标，但可以改进的地方还有不少，本章提出了一些改进的方法。