汲取生物进化精髓而进行的可进化型硬件研究，展示了一种全新的电路设计方法，效仿生物进化，利用进化计算技术配置电路内部结构以获得所需的功能。电路进化设计作为可进化型硬件研究的重要分支，通过进化算法的组合优化和全局搜索能力，能够实现电路自动设计、自适应与容错，具有常规设计方法不可比拟的优点。随着电子电路系统规模的不断增大，电路进化设计呈现了收敛速度和规模瓶颈。如何有效解决电路进化设计的规模和速度问题，是当前国内外亟待解决的丌放性问题。本文研究数字电路进化设计的优化算法，在遗传算法的基础上进行了大胆改进和创新，优化了传统遗传算法，并提出了一种模块化进化算法，概括如下：(1)在全面分析遗传算法的基本思想和设计方法的基础上，研究了新的适应度评估方法和进化策略。通过适应度凡享与加权改进了适应度评估方案，通过研究增大选择基群、“蜂王”交配和分段交叉等优化方法改进了遗传操作，改进后的遗传算法收敛速度和成功率都大大提高，实现了电路进化设计的显著优化。(2)针对传统遗传算法在大规模复杂数字电路中呈现的成功率低、收敛困难的普遍问题，提出了一种模块化进化算法，将局部解和子电路封装为模块，不但保护优秀基因片段不被破坏，而且使复杂电路得到简化。(3)针对模块化进化算法应用中电路表现形式的特殊性，提出了以节点为基本单元的图表形式的编码方法，研究了遗传操作及进化流程，并以加法器和乘法器为例进行了实验设计。与传统遗传算法相比，模块化进化算法在复杂电路进化设计中优势明显，成功实现了复杂数字电路的进化设计，且成功率高。