计量科学对一个国家的制造业和科研有重要的意义。近年来,计算机技术、自动化技术、信息处理技术、传感器技术被广泛用于测量领域,带动了计量仪器的发展,但同时也对计量仪器提出了更高的要求。嵌入式系统的出现以及大规模的集成电路的实现,使得测量仪器朝着精度高、数字化、小型化方向发展,现在的精密测量仪器要求的精度在亚微米级甚至更高。世界各国都拿出很大的人力物力来发展长度测量技术,目前光栅测量系统已经广泛应用到数控机床、航空航天、精密机械、机电一体化、机械自动化、机器人等各个领域。本设计是在光栅测量传感器的基础上设计的传感器后端的信号采集系统,在对莫尔条纹测量原理分析的基础上,设计了光栅测量的计数模块、细分模块、辨向模块的硬件电路,并完成了各模块的软件设计；在嵌入式LINUX操作系统上,完成了ARM数据中心的底层驱动程序开发,使用Qt/Embedded环境完成了上层人机交互界面的设计,量终完成了测量系统的设计,实现了预期的测量精度要求。本论文的创新有以下几点：采用S3C6410作为处理芯片(主频高达600MHz)对光栅数据进行实时采集处理,实现了实时测量；采用嵌入式系统,实现数据采集处理,省去了传统测量系统需外接计算机来完成数据的处理过程；采用触摸屏设计,节省了大量外设；采用可编程逻辑器件CPLD较大程度上简化了测量系统,且信号更稳定,测量精度更高。