多道脉冲幅度分析器(MCA)是测量信号脉冲幅度分布的仪器,是能谱分析仪的重要的组成部分。随着高速ADC技术与数字信号处理技术的迅猛发展,数字化脉冲幅度分析器(DMC A)正在逐渐取代模拟多道分析器(AMCA)的地位,在测量精度、测量速度上,DMCA占有很强的优势。本课题以核辐射测量为应用背景,采用可编程逻辑器件(FPG A)和MCU(STM32)组合的双核心控制器方案完成数字化多道脉冲分度分析器的设计。采用高速ADC+FPGA组合的模拟信号全峰采集法,完整保持信号初始信息；以梯形成形算法对核脉冲信号进行处理,使信息获取效率达到最高。FPGA选用Altera公司的CYCLONE IV系列的EP4C10E144C8N, STM32选用意法半导体公司推出的基于ARMCortex-M3内核的微控制器STM32F103ZET6,前端高速数模转化器选用AD公司的AD9245。按照产品级要求完成系统的电源设计。采用梯形成形滤波算法对核数字脉冲信号进行处理,以提高DMCA的性能指标。设计将梯形成形滤波器进行模块化设计,并做到参数实时可调,以达到工作的灵活性和可移植性。使用FPGA作为核脉冲数据的数字信号处理器,所有功能都在FPGA内部实现。使用Verilog HDL语言完成FPGA内部的控制模块设计,主要分为高速AD采样控制模块、梯形成形模块、去噪声除堆积模块、寻峰模块、成谱模块以及和STM32通信的SPI模块。STM32为主控制器,作为系统存储器(FLAH、SRAM)的控制器,通过改进的SPI通讯方式完成与FPGA的数据及命令的传输。最后,采用软件仿真和模拟实验证明了系统的准确性及稳定性。使用测量工具测得DMCA的性能参数,测量结果满足能谱分析仪的性能要求。