电子倍增CCD(通常记为EMCCD)是一种具有高速读出能力的微光成像器件,为了实现它的高速读出功能,需要配备与之相应的高速数据传输通道。自动成像协会(AIA)在2013年初发布了用于高速图像数据传输的USB3Vision标准。该标准定义了相机在USB3.0总线上工作时的行为,规范了如何使用USB3.0接口。本文根据EMCCD的高速读出特点并且结合USB3Vision标准,提出了一种基于USB3.0的高速数据传输系统。首先简要介绍了基于该标准的EMCCD相机高速数据传输系统的设计方案,重点介绍了传输系统的构建和图像采集软件的设计。其中,传输系统的构建主要是在QUARTUS Ⅱ的开发环境下,移植EMCCD相机数字控制器,使用VHDL语言编程设计一个USB3控制器,产生USB3.0芯片USB3014的读写时序以及相关的逻辑信号,并且完成模拟图像产生和针对USB3Vision标准的数据传输格式转换的功能；图像采集软件的编写是在VS2010开发环境下利用CYPRESS公司提供的应用程序接口(API),采用C++语言实现。在完成了传输系统的软硬件构建之后,我们进行了传输系统的验证实验。在进行模拟图像采集实验时,图像采集软件能正常完成固件下载、器件信息显示、ADC参数设置、单帧采集、连续采集、自动存盘、手动存盘等功能。误码率测试实验是在传输线长1.5米、传输速率小于266MByte/s时进行的,传输系统的误码率小于7.28×10-13。实验结果表明,我们构建的传输系统能够正常工作,在满足EMCCD相机系统传输速度要求时,估算的误码率也符合USB通信对误码率的要求。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。