网络仪表是由计算机技术、网络通信技术与仪表技术相结合所形成的新一代仪器仪表。它充分利用了计算机的软件和硬件优势，既增加了测量功能又提高了技术性能，是仪器仪表的发展方向。 网络性能特征的测量是理解网络行为和设计更好的性能控制算法的关键所在，而时延是网络性能特征的主要度量指标。本文对网络仪表作了简要概述，阐述了网络时延的基本概念和测量方法，研究了基于嵌入式控制器的以太网TCP/IP协议族的时延测量仪的设计与实现方法。 时延测量仪的硬件方面主要涉及以太网的网络接口设计，本课题中仪表接入以太网的方法是基于Cygnal单片机和以太网控制专用芯片RTL8019AS的设计方案。根据设计方案，本文完成了硬件电路设计，并在此基础上完成了系统软件设计及实现。软件设计的重点是TCP/IP协议的实现，分别包括TCP/IP协议族各个分层的多个协议子模块的实现。论文较好地解决了链路层以太网协议实现的关键技术，并在此基础上通过硬件电路及软件设计的协同工作，实现了时延测量仪所需的功能。 本文采用单片机外接硬件计数器的方法提高测量时延精度，设计出的以太网时延测量仪，可以把测量精度提高到微秒级，为掌握网络的真实行为特征、网络协议和控制机制等提供了可靠的理论依据。