嵌入式图形处理系统是嵌入式技术的重要组成部分，这项技术已经深入到人类生活的各个领域。高级的图形处理系统可以接替中央处理器的部分工作，处理大量显示运算任务。在传统的嵌入式系统上，图形的处理与显示单纯由嵌入式微控制器完成，随着嵌入式应用领域的不断发展，各种移动设备不断的推陈出新，为了满足更多的应用需求，同时将嵌入式微控制器从繁重的运算任务中解脱出来，开发出能适用于嵌入式设备的图形处理系统就有着非常重大的意义。本文在研究计算机图形学以及OpenGL的基础上，提出基于FPGA的嵌入式图形处理系统的设计方案。设计中以OpenGL对图形处理的流程为依据，在分析传统计算机图形处理的基础上，根据计算机图形学相关算法设计出应用于嵌入式设备的图形处理流水线，给出流水线中各模块算法的设计。在硬件设计方面，为满足嵌入式设备的低功耗、小体积和低成本等特点，将整个系统搭建在Altera公司的CycloneIII系列FPGA芯片上，通过对VGA接口的控制，外接显示器件来完成图形的显示。论文中同时详细分析了Cyclone III开发套件相关器件的功能以及各模块的时序。整个系统的设计、建立、调试和仿真是在Quartus II11.1开发环境下完成，系统工作时钟为50MHz，调试阶段采用的显示分辨率为800*600像素。运用Verilog硬件描述语言完成图形处理系统各模块设计以及VGA接口驱动设计。最终，在Cyclone III验证平台上实现图形的平移、缩放、旋转、光照和图元处理等操作。