在现代电子技术中，频率及时间的测量与它们的控制技术占有非常重要的地位。本文主要探讨有关短时间间隔的测量方法及其测量仪的研究。首先，本文对模拟内差法、游标法等高精度的短时间间隔测量原理进行介绍，并在模拟内插的原理上实现了提高测量分辨率的实际电路。其次，本文分析了国外高精度的通用测量仪SR620测量频率、周期、相位差的理论和方法，随后对该仪器测量时间间隔的电路设计进行分析，主要对其高分辨率的理论和实现方法做了详细的阐述，通过对该仪器的研究，为设计高精度的时间间隔测量仪提供了思路和经验。最后，本文提出一种新的高分辨率的时间间隔测量方法，该方法将周期同步法与量化延时法相结合，有效地消除了±1个字计数误差的影响。在此方法基础上，设计了高精度的时间间隔测量仪，该测量仪具有4.3ns的分辨率，测量范围100ns～10us。由于采用了可编程逻辑器件CPLD和相应的EDA开发工具，简化了电路设计，缩短了开发周期。本文还对无源延时线法，串并联相结合的并行延迟链阵测时法和双量化延迟链测时法等短时间间隔测量方法作了进一步研究。此外，文章在分析SR620的基础上，结合本仪器对测量频率、周期、脉冲上升／下降时间、脉冲宽度做了说明。