演化硬件是将演化计算的理论、模型和算法与可重配置器件相结合,实现硬件系统的自主配置和进化.它已应用到硬件和电子系统设计等领域,是当今信息技术领域的一个新兴的研究方向.该文的研究基于硬件描述语言的演化硬件中编码技术.演化硬件的编码涉及两个问题,即编什么和怎样编,体现内容和形式的统一.前一个问题是硬件电路的功能表示,或者说怎样表示电路,后一个问题就是编码的形式问题,即采用什么形式进行编码表示.演化硬件的编码实际上就是一个"软"电路,或者说是一个电路表示.提出演化硬件的电路表示应该具有如下要素:1,电路的表示应该能表达硬件器件能生成的全部电路集合的相当大部分,如果这种表示不能表达全部电路,那它至少能包含多数常规电路和希望演化设计出的目标电路集,这样的编码生成的搜索空间才是有效的;2,硬件的编码表示便于演化算法操作的.而演化硬件的编码形式大概分为以下三种:(1)二进制编码:演化硬件中的二进制编码既可以是对可编程逻辑器件配置数据的直接应用,也可以是对其他编码内容的转换,如使用"函数级"表示时,对给定函数功能集的二进制表示.(2)变长编码:变长编码其实也是一种结构编码,它主要是针对二进制串编码过于冗长的缺点而设计提出的改进措施.(3)结构编码:结构编码的好处在于可以同时表达电路的拓扑结构,如树型编码、图形编码等.树型编码主要用于用遗传程序设计(GP)方法进行演化硬件设计.该文介绍了一种演化硬件的设计和实现框架,其中,电路的编码形式是结构编码,采用基于遗传程序设计的树型编码,双层petri网络的电路演化设计策略,在此框架下,基于硬件描述语言我们提出了一种新的对象式硬件描述语言,运用硬件对象技术(Hardware Object Technology,H.O.T.)提出了软硬件协同的在线演化硬件的设计技术,描述了这种对象式硬件描述语言的形式化规范、定义它的功能的实现和它与传统硬件描述语言的转换.最后,用这种新的对象式硬件描述语言实现一个随机数胚胎电路的描述,实验效果良好.