机载综合显示系统作为飞机机舱主要的人机交互接口，是机载航电系统的重要组成部分，其性能直接关系到飞行员对飞机状态的准确了解。因此机载综合显示系统的设计一直是一个研究热点。本论文针对目前国内机载综合显示系统的实际状况和需求，设计了一套以单片FPGA为核心，无需内嵌软、硬CPU核，即能实现所有图形计算功能的机载综合显示系统。本文根据显示系统的功能需求，以及FPGA的特性，设计了显示系统的硬件架构，包括板级硬件架构和FPGA内部模块架构，利用乒乓操作、流水线结构充分发挥了FPGA的性能。针对显示系统的硬件架构，本文设计了对应的图形生成算法，并对不同的基本图元生成算法分别进行了研究，提出了相应算法在FPGA中的实现方法，重点阐述了各基本图元反走样过程的实现。本文还基于现有的视频叠加算法，提出了新的自适应抗锯齿叠加算法，这一新算法能有效改善反走样近景画面在远景中的锯齿暗边现象。最后，本文介绍显示系统和上位机的通信协议和指令。实测结果表明，本文设计的机载综合显示系统反走样效果明显，计算速度快，能以较高的帧率生成复杂画面，能实现反走样近景画面和飞机外部远景的无暗边无锯齿叠加，在显示效果和计算速度上均达到设计要求。在本文研究基础上，以FPGA作为原型验证工具，可进一步研发国产专用机载图形芯片。