随着人们对图形质量和图形处理速度的要求越来越高，单由CPU来进行图形处理已经无法满足要求，必须要由专门的芯片来进行图形数据处理，即图形处理器(GPU)。GPU在PC机中的应用经过数十年的发展，结构和功能上都已经比较完善，但是在GPU在嵌入式设备中的应用才刚刚起步，成本较高，性能不够稳定，因此，研究GPU在嵌入式系统中的应用具有很高的社会意义和经济价值。开发一款图形处理器，需要先确定图形学的算法，然后将算法写成软件库，最后变成硬件图形管线。本文所做的工作是首先提取GPU图形渲染管线的算法并对部分算法进行优化，根据OpenGL的API，用C语言写出各部分算法的图形软件库，最后在开发平台上进行GPU功能的验证。GPU的图形管线是图形系统的核心部分，可以分为几何变换阶段和光栅化阶段，论文分别对其算法进行深入研究，并对纹理映射部分的算法提出了改进方法以减少其走样，然后将提取的算法写成软件库，在开发平台上运行，本文的开发平台采用的是ARM处理器，操作系统选取的是LINUX操作系统，在这个ARM+LINUX开发环境中进行GPU的软件库的功能验证，实现图形处理器功能的软件模拟。本文设计的GPU图形管线软件实现了GPU的常用功能，几何阶段的功能全部都涉及到了，而光栅化阶段中的像素处理的功能现实得还不是很完善。设计的主要内容包括提取算法和功能验证，可以为后续GPU研发的算法优化和硬件部分的设计提供了一个很好软件模型。