进化硬件是基于进化算法改变自身结构与功能的硬件电路。它结合了可编程器件、人工智能、容错机制以及自动控制系统,能够依据与外部环境的相互作用,自主、动态的改变自身结构和行为。具有上述特点的进化硬件,不仅可以实现复杂电路的自动设计从而获得新颖、优化的电路结构,更是实现具有自我修复功能系统的有效途径。进化硬件可以概括为进化算法与可编程器件的融合,因此对于进化硬件的研究应包含进化算法的实现以及对可编程器件的编码与配置,本文分别对这两部分进行了研究,并利用基于FPGA的SOC设计方法实现了相应的设计。本文首先介绍了进化硬件的概念,并做出分类和说明。随后概述了遗传算法以及FPGA的结构及重构原理。在此基础上,利用Xilinx的集成开发环境ISE以及嵌入式开发套件EDK,实现了基于FPGA的SOC方法的进化硬件设计。最后,采用Chipscope软件对其内部功能进行验证,同时对进化过程中的相关数据进行了分析。结果表明,采用基于FPGA的SOC设计方法对进化硬件的研究取得了预期效果,具有一定的可行性及研究价值。