光栅尺作为一种位移或角度的传感器，已经广泛应用于现代工业、国防等测控技术领域，其技术发展和应用要求的不断提高，对光栅测量系统的测量精度提出了更高要求。对光栅尺输出的莫尔条纹信号进行细分研究，已经作为一种提高其精度的有效方法。本文通过研究光栅尺位移测量的基本原理和莫尔条纹的细分技术，提出了一种新的细分方法和设计方案，分析了模拟信号的差分放大电路、移相电路、AD转换电路及FPGA数字电路等。重点研究了1/8周期正弦信号的非线性细分CORDIC算法原理，采用VHDL语言实现了CORDIC算法的相位解算，有效避免了反正切函数线性拟合引入的细分误差，保证了高倍非线性细分的数据在位移解算过程中的有效性。同时采用IEEE-754单精度浮点运算方法，比定点运算提高了细分精度。设计并实现了该细分算法的FPGA硬件处理平台，采用并行流水线结构，实现了粗码计数、辨向及AD转换器的数据采集，采用CORDIC算法，实现了相位非线性解算、位移浮点运算、浮点数译码、液晶实时显示及UART串口通信等。最后对硬件处理系统进行了调试、测试，并对测试结果以及影响测量精度的因素进行了分析，提出了进一步的改进措施。