电子倍增电荷耦合器件(简称EMCCD)是一种能在芯片内部进行放大微弱光电子信号的成像器件,具有很多独特的优点。为了更好地理解EMCCD的特性,掌握将其应用于天文成像观测的技术方法,我们实验室在国家自然科学基金项目(10978013)的支持下,构建了一个基于TC285的EMCCD相机系统。该系统是由基于FPGA的数字控制系统、电平转换与驱动模块、EMCCD周边电路、模拟信号处理模块、Camera Link数据采集与传输模块以及人机交互软件系统六个大部分构成。为了使系统更加完善,我们对EMCCD相机系统的各个部分做了一系列的测试、调整与优化。在本学位论文中,首先对EMCCD相机系统的总体结构与设计思路作了简要的介绍,并叙述了系统中主要的硬件电路和软件系统,然后重点介绍了EMCCD相机数模电路与系统的优化过程与测试结果。在分析了EMCCD芯片TC285的时序特点以及系统的设计要求之后,针对原有的数字控制系统在实测中出现的问题,优化了数字控制系统。文中给出了数字控制系统中时序发生器从仿真到实测的波形以及NiosⅡ软核控制器和其他辅助模块的相关测试结果。根据EMCCD芯片的驱动时钟电平要求,通过实际测试,调整了各个驱动时钟的高低电平数值。同时,通过对时钟驱动电路的测试,发现了原设计中的不足,并利用PSpice仿真分析,找出了问题的原因。更换原电路中个别元器件,得到基本符合要求的驱动时钟信号波形。在此基础上,完成整个EMCCD相机系统的硬件电路和软件系统的安装调试工作。在相机光学成像调试,将模拟前端的各参数调整到比较合适的数值,获得了较为理想的图像。最后,对该相机的部分特性参数进行简单测试和分析。