计算机技术在核电站仪控系统的广泛应用极大的提高了系统的功能、性能和可用性,但也带来了众多风险。基于微处理器及配套软件的仪控系统,由于其高集成度和高复杂性,存在共因故障导致系统崩溃的可能性。本文基于FPGA技术对核电站多样性驱动系统进行设计,设备采用硬件逻辑门电路进行数据处理,运行不依赖于任何软件。当ATWS事故发生或反应堆保护系统由于共因故障丧失其控制功能时,构筑一条有效的纵深防御防线,对反应堆提供安全保护。论文的主要研究工作包括多样性驱动系统的系统设计、工程实现(操作员站除外)以及多样性设计验证三个部分。首先,在深入研究系统原理、需求以及法规标准要求的基础上,确定了系统的多样性策略,采用FPGA技术进行设备研发,根据确定的策略选择具体的实现方式,并结合工艺原理完成了系统架构、网络架构及各部分设备的功能设计。其次,根据系统设计结果,提出了现场控制站硬件选型和架构设计方案,通过自主研发的平台产品进行硬件环境搭建。同时确定逻辑设计方案和需要的软件工具,选取反应堆紧急停堆和汽轮机停机功能进行控制逻辑实现。最后,依据NUREG/CR-7007为每种多样性属性定义的条件和系统多样性评价方法进行详细的定性分析、定量计算,综合理论分析和数值运算两种方式的结果证明实现方案满足多样性设计要求。