多道是一种把探测器输出的脉冲信号按幅度大小分类,对特定幅度脉冲信号数量进行记录,并将数据进行处理和输出的谱仪。它自诞生以来,在工业、生物医学、地质勘探、电子学测量等众多领域扮演了非常重要的角色。而在核物理研究和核工程应用领域中,它更是研究的的基本仪器,发挥着巨大作用。传统的模拟多道受其组成原理以及电子技术发展的制约,具有很多明显缺陷。而随着高性能高精度模数转换器的出现以及数字电子技术的发展,出现了新型的先进的数字多道。目前国外已经有了成型的商业化数字多道产品,而我国这一领域还停留在模拟水平,因此,数字多道的研究是很必要的。本文首先介绍了一种数字多道的设计方案,这种方案采用ADC+FPGA+DSP协同工作,采用RS232串口进行数据通讯。ADC进行输入脉冲波形的数字化。FPGA作为逻辑控制单元,获取ADC输出的数字化波形,进行阈值检测,筛选有效脉冲并存入其片上存储器。DSP读取有效脉冲数据并进行数字滤波、峰值检测等操作。本文仔细研究了原有硬件设计方案,并在此基础上提出了硬件电路修改意见,包括硬件滤波电路和USB接口电路的增加。FPGA和DSP作为数字信号处理的关键,其实现方法和过程对系统性能的影响非常大。本文随后进行了FPGA以及DSP的开发工作,重点研究了包括FPGA的阈值检测、波形提取、片上存储器功能的实现,DSP的EMIF接口、数据处理算法、McBSP接口的原理及实现。为测试系统性能,本文还编写了简单的应用程序。最后,本文利用基于上述设计方案的数字多道实验板和应用程序进行了基本性能测试,包括积分非线性和微分非线性的测试,并给出了利用此数字多道测量的241Am和137Csγ射线在NaI(Tl)探测器上的能谱图。本文的数字多道设计方案的研究,成果和设计方法可作为今后数字多道系统研究后续工作的基础。