在高能物理实验中,时间和电荷作为两个重要的待测指标为粒子鉴别提供了参考依据。时间.数字转换是测量时间的基本手段,利用数字化手段将时间等模拟信息转化为数字信息。随着FPGA技术的发展,基于FPGA技术的时间数字转换成为国内外研究的热点,它具有高精度、高集成度、规模大和抗干扰性强等特点,已广泛应用于高能物理实验中。　　 本文首先对基于FPGA技术实现的Wave Union TDC给予了重点关注,它可以实现高精度的时间数字化测量。Wave Union TDC的时间数字化测量是基于“细测量”和“粗测量”的组合方案,加法器同有的进位链的延迟实现时间内插电路来完成“细测量”功能,普通的二进制计数器完成“粗测量”功能。目前已经在实验室得到了20ps的时间分辨,是比较理想的可选方案。　　 本文研究的主要内容就是如何利用Wave Union TDC搭建电子学读出系统。硬件原理图部分功能模块主要包括输入信号的单端转差分电路、TDC在FPGA的实现、VME的总线接口以及时钟和电源管理。对高速设计中的时钟、电源和FPGA的配置电路予以重点考虑;FPGA的逻辑设计部分主要包含TDC数据的接收和预处理、缓存和完成与VME总线控制器的通信。具体需要完成串并转换、8b/10b译码、译码后的数据处理、数据的二级FIFO缓存和VME从设备A24/D32单次寄存器读写访问控制;在符合VME6U总线规范的基础上,优化电路的布局布线,并给了信号完整性和电源完整性方面的考虑。　　 为了使实验数据更具参考价值,采用RS232和VME总线两种数据读出方案。RS232接口的读出的数据为VME总线读出的数据提供参考。结果表明VME总线小系统调试得到的实验结果线性度良好,并且整个读出电子学的RMS精度好于40ps,为电路的改版升级和工程应用化提供了有价值的参考依据。