宇宙线物理是一门较为年轻的学科，为人类研究高能粒子提供了直接样本。宇宙线能谱大致可以用一个幂率谱来描述，在4PeV处出现拐折，称为膝区。能谱指数由原来的-2.7变到-3.1。能谱的这种变化与宇宙线的起源、加速、传播有关，研究宇宙线膝区物理有重要意义。羊八井国际宇宙线观测站位于拉萨市当雄县羊八井镇，海拔4300米，正处于膝区宇宙线大气簇射发展的极大值处，具有得天独厚的地理条件。羊八井中日ASγ宇宙线实验自1991年以来已经稳定运行近20年，由于没有原初成分鉴别能力，在研究γ天文时不能排除强大的宇宙线背景。因此合作组决定对ASγ实验进行升级，一期工程已经建造了5个地下Muon探测器阵列。其中有一个为中方独立设计建造。Muon探测器和地面阵列进行混合探测，数据的对应是由GPS精确定时来完成的。本文主要工作就是对GPS定时器的研制。论文第一章简要介绍了宇宙线、广延大气簇射的基本知识，通过介绍ASγ实验的基本情况，分析了建造MD的原因，第二章具体介绍了中方建造的Tibet MD-A阵列的设计原理、工程现状和数据获取系统。并且提出了GPS定时器的设计要求和设计方案。第三章对GPS定时器的数据采集模块的设计制作进行了详细的阐述，数据采集模块的主要芯片进行了介绍、指出了电路板制作过程中的重点难点。在功能方面主要是对FPGA芯片的编程进行阐述。第四章介绍的是GPS定时器的数据传输模块，它通过在单片机中嵌入TCP/IP协议实现了数据的网络传输。这一章对数据传输模块的硬件电路进行了详细的阐述，对TCP/IP协议进行了简单的介绍，并阐述了如何把该协议运用到数据传输模块中。第五章是电路板的测试部分，通过一个个测试给出电路板的各项指标，给出了GPS定时器的优缺点。第六章给出本文的总结。