随着硬件系统的复杂性不断增加,系统设计日益繁琐、可靠性下降、通用性差,若系统出现故障,传统的基于板极重构技术的自修复方法已不适用。此时,EHW(可进化硬件)的优越性尤其突出。利用硬件进化技术不但可以减轻设计人员的负担,而且满足了环境对硬件所要求的适应性,实现硬件系统的通用化、芯片内自修复。本文综合介绍了可进化硬件的概念、特点、研究历史和发展前景,以及可进化硬件的两个主要组成部分:进化算法的原理、特点和可编程逻辑器件的种类及特点。其中特别介绍了美国喷气发动机推进实验室JPL(Jet Pulsion Laboratory)研制的FPTA(可编程晶体管阵列)的结构、特点及控制配置方法,并在此基础上利用2个JPL实验室的FPTA2细胞来进行模拟信号放大器的仿真。该仿真实验利用Microsoft Visual Basic软件编制人机交互控制界面和进化算法,通过调用Pspice软件实现电路的进化仿真。仿真部分进化算法分别采用Hereboy算法、基本遗传算法以及改进的遗传算法,通过设置不同的变异率以及不同的选择方法来考察算法要素对进化过程的影响,结果证明使用Hereboy算法进化最快且效果最好。在仿真实验的基础上,本文还设计了基于一个JPL实验室的FPTA2细胞的硬件进化平台,利用PC机和单片机的串口通信实现染色体的下载,通过两片扩展的8255并行I/O口将配置数据传输到模拟开关的控制端,通过控制开关的拓扑结构实现FPTA电路的进化。