本课题是国家自然基金项目――纳米晶金刚石薄膜场发射阵列阴极研究的一部分。根据场发射的特性，研究其特性参数的测量，以及根据测量结果计算出各参数间的关系式。根据要求，设计一个场发射参数的测量系统，此系统,工作在手动方式下可以测量出某一时刻点的场发射的阳极电流、阳极电压、栅极电流、栅极电压。作为一台单独的测量仪。也可以工作在自动方式下通过并行接口（工作于EPP模式），把测量到的数据输入计算机，在计算机上显示特性参数间的关系曲线，以及求出参数间的数学关系式，其采样频率可达4KHz。测量仪采用89C51单片机作为其控制核心，其数据采集分辨率为12位。本文重点讨论了数据采集电路的实现、仪器与计算机的通信以及对测量数据的处理。本论文内容安排如下：第一章：介绍了研究工作的背景、实际意义和系统的整体框架设计。第二章：主要讨论了数据采集电路的设计。第三章：主要讨论了以单片机89C51为核心的控制系统的硬件设计以及数据处理和控制流程。第四章：介绍了EPP接口，讨论了测量仪与计算机通信硬件电路的设计。第五章：驱动程序的设计。第六章：介绍了如何对测量结果进行处理并求出参数间的数学关系式。