硬件演化技术是把进化算法与可重构硬件相结合,研制能像现实生物生命一样,根据环境变化而动态调整自身结构的硬件电路。电路的演化设计、容错和自修复系统是演化硬件研究的两个重要领域。演化硬件的实现可大大提高电子系统的可靠性及可用性,对需要在特殊工作环境中长期工作的电路设备具有重大意义。本文系统介绍了硬件演化技术的基本原理和实现方法。首先,对演化硬件的概念、应用领域、研究现状以及发展趋势进行了较全面的介绍;其次,对可用于进行硬件演化的可编程逻辑器件进行了阐述,重点讨论和分析了演化硬件的理论基础——进化算法,对其基本原理与实现过程进行了深入的研究;然后,分析了硬件演化的基本实现原理,并通过实例对硬件演化的实现技术进行了研究,同时对容错与自适应硬件系统进行了初步探索;接着,基于遗传程序设计进行了数字逻辑电路的演化实验,设计结果表明其不依赖先验知识,满足电路功能要求,用硬件演化的思想进行电路的演化设计是可行的。论文最后对课题研究进行了总结,并给出了开展后续研究的建议。