纳米级位移测量是21世纪精密位移测量技术的主要发展方向，在精密位移测量领域处于核心地位。而光栅位移测量方法是精密位移测量的重要组成部分，因此针对纳米级光栅位移测量技术的研究具有重要意义。针对普通光栅位移测量系统的测量精度低、开发周期长和设备成本高等问题，本文研究并设计了用于进行纳米级位移测量的光栅细分IP核。设计直接以光栅莫尔条纹为研究对象，避免了传统光栅细分法对光栅输出信号的等幅性等要求，有助于纳米级光栅细分的实现。本文首先介绍了纳米级位移测量技术的发展以及光栅位移测量技术的工作原理，并对现有的光栅位移测量方法进行研究和对比，确定采用CCD莫尔条纹细分法作为纳米级光栅细分IP核的实现方法。采用ApGoertzel算法和CORDIC算法作为CCD莫尔条纹细分的具体实现算法，论述了算法工作原理，并采用MATLAB对莫尔条纹细分效果进行分析，验证了算法的可行性和合理性。利用FPGA进行光栅细分IP核的具体设计。针对IP核的实际功能和内部数据处理流程进行了IP核模块化结构分析，将IP核划分为频谱分析模块、相位值转换模块和位移量计算模块三个主要模块。详细论述了IP核各内部模块的设计方法和顶层集成处理，采用Quartus II对细分IP核进行静态时序分析，采用Modelsim SE对IP核进行内部模块和总体功能测试。分析和测试结果表明，基于FPGA技术的细分IP核能够满足纳米级光栅位移测量的要求。本文同时设计了线阵CCD图像传感器电路和CCD信号处理电路，采用FPGA作为控制器产生电路工作驱动信号和配置信号。光栅纳米级细分IP核具有细分数高、稳定性好等优点，能够对20um栅距的经济型光栅进行纳米级光栅细分，进行纳米级位移测量；同时IP核具有可靠性高、修改性强和复用性强等特点，具有一定的实际应用意义。