机械秒表、电子秒表、数字式电秒表、指针式电秒表、数字式毫秒仪这一类仪器统称为时间间隔测量仪器,应用于我国的时间频率计量领域,常用来产生、记录、测量、校准时间间隔信号。时间检定仪是能够根据被检时间间隔测量仪器的检定需求输出一种或多种标准时间间隔信号对其技术指标进行检定的仪器。近年来,随着时间间隔测量仪器的快速发展,市场上大多数依据旧的检定规程研制的时间检定仪已不能满足检定需求,因此研制新款的时间检定仪十分必要。本论文主要工作如下:（1）根据国家检定规程JJG237-2010《秒表检定规程》、JJG601-2003《时间检定仪检定规程》、JJG238-1995《数字式时间测量仪检定规程》分析了时间检定仪的技术要求,确定了时间检定仪的功能以及性能指标,制定了研制技术路线,提出了基于AVR与FPGA的时间检定仪系统总体设计方案。（2）基于时间检定仪电路系统的原理,采用AVR单片机设计了控制电路,采用恒温晶振、降压变压器以及迟滞比较器设计了时基电路。设计了高精度的时间间隔信号电路,针对指针式电秒表与时间检定仪时基不匹配带来的测量误差问题,采用同频率源方法,运用FPGA技术设计了具有自补偿功能的数字倍频器,仿真结果表明有效的减小了测量误差。针对市场上主流秒表夹具存在的问题,设计了一种组合式多功能的秒表夹具。（3）在分析时间检定仪软件功能的基础上,运用C语言设计了主程序、串口通信、扩展总线、参数设置以及显示控制等软件模块。同时运用SDW显示终端设计工具开发了仪器人机交互界面。（4）依据国家检定规程对时间检定仪进行了功能和性能测试,结果表明,本文设计的时间检定仪晶体振荡电路频率准确度优于5×10^-9数量级、秒表测量误差达到1ms数量级、数字式毫秒仪电信号测量误差达到1μs数量级,满足实际的时间检定工作需求,与目前市场主流的时间检定仪产品对比,部分性能指标更优。