在数控伺服系统中，绝对式光栅尺是位置测量装置的核心元件，其工作状态直接影响数控系统的性能，在光栅尺出现故障时，需要对其进行故障分析与检测，以确定出错原因；与此同时，作为编码器产商而言，在绝对式光栅尺开发与维护过程中，需要对绝对式光栅尺进行信号分析与诊断测试。因此，开发绝对式光栅尺诊断和测试工具具有非常重要的现实意义。　　本论文在深入分析了绝对式光栅尺检测装置研究现状并对其进行需求分析后，提出了采用FPGA作为主控的故障检测仪嵌入式系统总体方案。围绕该方案，本文深入研究了故障检测仪硬件设计、BiSS串行通信协议及IP核实现、故障检测仪整体程序设计等关键技术，完成了故障检测仪嵌入式系统研制，并进行了功能测试。　　研究了采用FPGA作为主控，并采用USB桥接芯片作为数据传输的硬件设计方案，在完成总体硬件框架设计后分别对各个电路部分进行详细设计，搭建了故障检测系统硬件平台。　　针对绝对式光栅尺采用的 BISS协议，深入分析了其工作模式，数据传输时序等，在FPGA软件开发环境Quartus II中实现了BiSS主机IP核设计，实现了数据模式和寄存器模式程序设计，并给出了详细设计过程，为故障检测仪系统开发奠定了坚实基础。　　在实现BiSS主机IP核基础上，研究了故障检测仪系统总体FPGA程序设计。在介绍检测仪总体程序方案设计后，对各个命令模块进行详细设计，并对实现过程进行详细说明，给出了设计结果。最终对检测仪各个功能模块进行测试，测试表明，检测仪满足了绝对式光栅尺故障检测需求，达到了当初设计要求。　　运用本文研究的方法，完成了绝对式光栅尺用故障检测仪嵌入式系统的设计与实现，功能包括增量信号显示、李萨育图分析、绝对位置值显示、错误/警告位寄存器读出、绝对码道拍照读出、光电参数修调等功能，为绝对式光栅尺提供了测试与诊断工具，填补了国内研究的空白。