随着显示系统的不断发展,人们对图形生成的速度和显示效果的要求越来越高。机载图形显示系统是一种典型的高速图形生成系统,其性能直接关系到飞行员能否准确而及时的了解各种飞行状态。国内设计的机载图形显示系统虽然已在一些飞机上得到了应用,但和国际先进水平比还有一定的差距。本文针对机载图形显示等典型应用,构建了一个灵活、可移植、扩展性强的高速图形显示系统。论文首先研究了现有的高速图形显示系统构架,在分析各自的优缺点的基础上,设计了一套以FPGA为核心的高速图形显示系统。该系统利用FPGA的并行执行、内部丰富的逻辑资源等特点,完成与上位机通信、图形生成与反走样、帧存切换控制、显示驱动等功能。系统采用三帧存结构,节约了消隐时间,使系统在同样的时间内能够生成更复杂的画面;根据FPGA的计算能力和高速图形显示系统的需要,研究了直线、圆和字符等基本图形的快速生成及反走样算法,提出了一种圆弧反走样算法,提高了圆弧的显示效果;针对机载图形显示系统的需要,论文分析了电子全姿态指示仪等典型画面的特点,提出了一种填充算法,该算法建立边标志,结合快速生成的地平线进行填充,解决了对存储空间读写的速度瓶颈,提高了填充效率。实验结果表明,论文设计的高速图形显示系统能够快速完成图形生成及反走样,改善了显示效果,提高了生成效率。该系统适用于多种分辨率,为提高诸如机载图形显示系统之类高速图形显示系统的性能,提供了一个可行的技术方案。