电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)利用其片上增益寄存器使图像信息在电子转移过程中得到放大,这使得它在很高的读出频率下仍具有相对很低的读出噪声,能对微光目标进行高敏感度的成像。为了更好地了解EMCCD的特性,掌握将其应用于微光成像的技术方法,我们采用TI公司的EMCCD器件TC253作为图像传感器,研制一套基于EMCCD的成像系统,为后续研制基于TC285的EMCCD勺二维天文光子计数实验成像系统打下基础。在本学位论文的研究过程中,我们采用TI公司的帧转移读出模式的TC253器件,进行了EMCCD成像系统的研发。基于Altera公司Cyclonelll系列FPGA芯片,采用SOPC嵌入式可编程系统,对TC253的数字控制系统进行了细致的研究。设计了针对该EMCCD芯片的时序发生器和成像控制器,我们称之为EMCCD相机数字控制系统,并对该系统进行了软硬件的测试。文中先介绍了EMCCD相机的工作原理和系统的关键器件,包括EMCCD芯片TC253、模拟信号处理器AD9845B和FPGA芯片EP3C16Q240C8N.在说明了系统主要时钟信号的要求之后,重点论述了Quartus Ⅱ开发环境下使用VHDL语言对基于FPGA的相机时序发生器的硬件设计过程,并给出了仿真与实测波形。最后介绍了SOPC嵌入式可编程系统的硬件软件开发过程,包括基于FPGA的SOPC系统硬件配置过程以及Nios软件系统的设计。本文还给出了相机系统采集到的第一幅实物光学图像,并对相关结果进行了分析与说明。本文研究工作受到国家自然科学基金委员会与中国科学院天文台联合基金(10978013)的支持。