经过多年的发展,CCD在安防监控、空间探测、天文观测、工业检测等领域得到了广泛应用,其应用范围也从原来可见光条件扩展到微光环境中。EMCCD (Electron Multiplication CCD)作为新型微光CCD,以其高灵敏度、低噪声等优点在微光成像领域具有广阔的应用前景。本文介绍EMCCD结构及工作原理,研究比较几种EMCDD图像采集系统,设计了基于FPGA的EMCCD信号采集与数据传输系统。系统选用TI公司生产的TC253图像传感器作为成像器件,采用Altera公司FPGA芯片构建系统硬件开发平台。以FPGA作为设计载体,使用VHDL硬件描述语言设计了EMCCD驱动时序、AD采样时序、数据管理模块以及PAL制显示模块,同时为实现对系统灵活有效的控制设计了用户自定义IP核。利用基于FPGA的SOPC技术构建了Nios系统控制核,通过对其应用软件的开发实现系统控制以及网络传输功能,系统通过网络与PC端上位机进行图像数据以及控制指令传输,实现图像数据的远距离传输。在系统设计完成后,对系统中各模块及整个信号采集与数据传输系统进行测试。测试结果表明该系统工作稳定成像清晰,曝光时间和增益控制效果明显,达到了设计要求。