微纳加工高精度的定位通常是由高精度的光栅位移传感器实现，作为闭环控制控制系统中实现位置实时校正的核心部件，光栅位移传感器一直是近年来研究的热点。光栅位移传感器可分为增量式和绝对式，增量式应用中存在开机回零，断电丢失位置信息等不足，常使加工成本变高，效率变低，绝对式上电所得即为绝对位置，无累积误差，精度高，稳定可靠，一直是各高校、科研机构的研究重点。本文以具有独立知识产权，广东工业大学自主研发的绝对尺为基础，提出基于Nios的绝对光栅测量系统的优化设计方案。本文主要从以下几个方面展开工作:　　本文在分析了常见绝对光栅测量系统的模块组成，测量原理和光栅编码技术的基础上，针对一代尺基于图像处理技术实现绝对光栅测量系统的不足，设计了基于Nios的绝对光栅测量系统的编解码优化改进方案。　　依据绝对光栅尺的高速解码和微型化的需求，完成了对系统硬件的选型并根据PCB设计的原则，完成以FPGA为处理器的电路设计！同时实现了对绝对光栅编码条纹的高速采集。针对光栅母尺的编码特点，结合实时性，设计了解码优化的硬件加速模块，使数据流通过像素二值判定，条纹明暗判别和串并转换等解码的预处理，同时采用SOPC技术，结合Avalon总线时序特点，自定义编写用于总线数据交互的ip核，并在QuartusⅡ平台中选择Nios内核作为运行处理器，选择合理的外设，完成了Nios光栅编解码系统的设计。　　基于搭建好的Nios片上系统，在NiosⅡ IDE集成开发环境下，采用循环扫描方式，循环读取Nios硬件系统采集的实时光栅数据，并且通过查询生成的伪随机码解码数据库方式实现了解码，实现了光栅编解码系统的集成化设计。还搭建了实验验证平台用于进行Nios光栅编解码系统的精度分析。实验测试表明，在对绝对光栅编码条纹达到2000fps的高速采集帧频下，可实现测量系统的有效解码，测量精度在±7.6um左右，为绝对光栅系统的研制提供了新的途径。