铯喷泉钟是目前复现秒定义准确度最高的装置,在相对论检验、绝对频率测量等基础科学领域,以及国际原子时守时、导航定位等应用领域,都有着重要作用。铯喷泉钟主要由真空物理系统、光学系统、微波源、电子学控制系统四部分组成,其中电子学控制系统为整个系统的运行提供时序控制与参数采集控制等功能。本论文围绕铯喷泉钟电子学控制系统的搭建来展开,讲述了作者在研究生期间的主要工作,包括对时序控制、声光调制器射频驱动器、磁场控制、微波功率控制和微波腔温度控制等模块的研制。时序控制模块为整个铯喷泉钟系统提供控制时序。研制的时序控制模块,硬件基于两块模拟输出板卡,软件基于Lab VIEW程序,它可以并行输出多通道的特定模拟电压时序,为声光调制器驱动器、磁场控制、荧光采集等各个后级模块的响应提供触发。其中,通道间时间同步精度优于1μs,满足铯喷泉钟对时序控制精度的需求。射频驱动器驱动声光调制器,为铯喷泉钟的光学系统提供声光移频操作。基于“Lab VIEW+FPGA+DDS+压控衰减器+放大器”的设计方案,研制了声光调制器的射频驱动器。该驱动器具有跳频、扫频与功率扫描等功能,驱动声光调制器对光场频率、功率进行精密控制。射频驱动器实测频率控制精度优于0.1 Hz,跳频和扫频时延均小于400 ns,功率控制动态范围大于40 d B,满足铯原子冷却囚禁、上抛、后冷却与荧光探测等操作对光场操控的需求。采用基于线圈的磁场控制方案,为铯喷泉钟磁光阱冷却提供线性梯度磁场与地磁补偿磁场,也为上真空区原子与微波相互作用提供量子化轴。搭建了一对反亥姆霍兹线圈,用于产生线性梯度磁场,在1.8 A驱动电流下,实测轴向磁场梯度5.80（6）Gauss/cm;搭建了三对正交的矩形线圈用于磁光阱区域的地磁补偿,粗调结果是MOT中心背景磁场被压制了一个量级。在上真空区磁屏蔽筒内,基于绕制的C场线圈及C场补偿线圈,产生了一段长度50 cm、强度～128.5 n T的轴线匀强磁场,磁场最大静态起伏1.4 n T。在微波选态与Ramsey作用过程中,需要对微波源的馈入微波功率进行高分辨率控制,以确保Rabi频率的控制精度。采用“Lab VIEW+FPGA+数字衰减器”方案进行微波功率控制,其中采用10位数字衰减器实施微波功率控制,其最小分辨率为1/16d B。目前已实现多组衰减量的切换,并且切换时延不超过2μs。微波腔所在环境温度需要精确控制,以保证微波腔耦合系数的稳定。基于分别附着和缠绕于上真空腔表面的高精度PT100温度探头和碳纤维加热带,我们研制了一套温度控制系统,在超过100天的时间里,内环单点监测温度的最大抖动小于15 m K,在铯原子跃迁频率处实测的选态腔S11参数优于-30 d B。所研制的电子学控制系统的各个模块,为铯喷泉钟系统的搭建和运行奠定了重要基础。