γ能谱测量是一种重要的放射性地球物理方法。新型四道伽马能谱仪主要用于野外现场直接测量地表岩石、土壤和其他物质中铀(U)、钍(Th)、钾(K)的含量及总道的计数，获取相关核素的信息。随着电子技术的发展，伽马能谱仪正朝着数字化方向发展。据此，拟自主研制一套基于ARM7+CPLD平台，带触摸屏、轻便的新型四道伽马能谱仪。仪器的设计包括硬件电路和嵌入式软件部分。硬件电路包括碘化钠探测器、脉冲处理电路、数字电路和电源电路。其中，脉冲处理电路主要包括：极零相消、同向运算放大，反向程控放大、比较器甄别等电路；数字电路主要包括：以EPM570芯片为核心的CPLD部分、以Cortex-M3单片机STM32F103为核心的CPU及其外围电路；电源电路包括锂电池充电电路及系统所需的各路电源转换电路。系统工作过程为：NaI探测器将探测到的射线经光电倍增管转换为电信号，送入脉冲处理电路进行调理；然后利用PWM波控制阈值区间对信号进行甄别，处理后的信号经电平转换电路送入数字电路；在CPLD内，完成脉冲整形、信号甄别、计数等逻辑控制，并将数据通过并行总线输入CPU；CPU及其外设将信息进行综合处理，显示在触摸屏上，实现四道测量、数据存储、设备通信等功能。嵌入式软件使用C语言在IAR forARM平台上开发，采用STM32标准外设库，实现的功能包括：对系统硬件和参数的初始化配置；以铯源为基准的寻峰检测与自动稳谱功能；四道的快速测量、定时测量和连续测量；测量数据的存储、查看和上传；对触摸屏的触控指令配置；以及仪器通过RS485、蓝牙与上位机通信的应用层协议。设计基本实现了仪器的主要功能，部分功能还有待完善与测试。