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安全关键系统的安全可靠性关系着人们的生命财产安全。为了增强安全关键系统的安全可靠性，本文研究了多种安全应用技术，并基于Freescale的双核微控制器MPC5643L开发了一种安全应用平台。安全应用平台提高其安全可靠性的关键是冗余设计，无论是在硬件设计还是软件设计上都有冗余思想的体现。安全应用平台选用的核心微控制器是一款性能良好的双核微控制器MPC5643L，双核冗余的架构以及芯片中以冗余为核心的安全设计使得MPC5643L具有很好安全性能。安全应用平台中微控制器采用了锁步模式运行，通过对比双核的运行结果进行故障检测并进行相应的故障处理，降低故障率，提高系统的安全性能。安全应用平台的安全硬件设计与实现。MPC5643L是安全应用平台的核心，充分发挥其双核的优势，安全可靠地完成系统的控制功能。在安全应用平台中设计了微控制器外部的可靠性存储器铁电RAM存储模块，可以将系统运行中的重要信息进行冗余存储，以便在可恢复性故障发生时能够将系统恢复到正常状态，提高系统的安全性能。除此之外，系统还加入了RS232、RS485、CAN、Profibus等常用工业总线接口模块、掉电检测模块、电平检测、执行器驱动、人机交互接口等，可以方便地进行相关安全应用的开发。安全应用平台安全软件设计及实现。冗余也是软件设计及实现的核心方法。通过双核锁步模式对微控制器进行故障检测，并结合铁电RAM实现了基于检查点的回卷恢复。首先实现了裸板程序的回卷恢复，为了适应越来越复杂的功能需要，论文在嵌入式实时操作系统μC/OS-II中实现了基于检查点的回卷恢复，可以有效地实现消除部分故障，使系统恢复到正常状态。除此之外，论文还实现了系统掉电恢复、开机自检等安全功能，并通过故障注入技术对系统的安全性能进行验证。安全应用平台在安全可靠性方面具有良好的性能，可以检测、处理多种常见的故障。安全应用平台充分地利用了双核微控制器的安全性能，并在裸板程序以及嵌入式实时操作系统μC/OS-II中实现了回卷恢复掉电恢复等故障处理功能，将系统的安全性能进行了很好的提升，除此之外安全应用平台具有多种对外接口，可以应用到汽车等多种工业控制场所。