区截装置测速法是现代靶场中弹丸测速的普遍方法,测时仪作为区截装置测速系统的主要组成部分,其性能直接影响弹丸测速的可靠性和精度。本文根据测时仪的发展现状,按照设计要求,设计了一种基于单片机和FPGA的高精度智能测时仪,系统工作稳定、操作方便、测时精度可达25ns。本文详细给出了系统的设计方案。该方案提出了一种在后端用单片机处理干扰信号的新方法,简化了系统硬件电路的设计,提高了测时精度;提出了一种基于系统基准时间的测时方案,相对于传统的测时方法,该方案为分析试验过程提供了有效数据,进一步提高了系统工作的可靠性;给出了一种输入信息处理的有效方法,保证了系统工作的稳定性。本文设计了系统FPGA逻辑电路,包括输入信号的整形滤波、输入信号的捕捉、时基模块、异步时钟域间数据传递、与单片机通信、单片机I/O总线扩展等;实现了系统单片机程序,包括单片机和FPGA的数据交换、干扰信号排除和弹丸测速测频算法的实现、LCD液晶菜单的设计和打印机的控制、FLASH的读写、上电后对FPGA的配置、与上位机的通信等;分析了系统的误差因素,给出了系统的误差和相对误差的计算公式;通过实验室模拟测试以及靶场现场测试,结果表明系统工作可靠、精度满足设计要求、人机界面友好。