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电子设备在带给人们便利生活、高效生产的同时，也引发了一些安全事故，造成人员伤亡。有关如何提高电子设备安全性的研究变得迫切起来。国际电工委员会（IEC）在2000年针对电气/电子/可编程电子的功能安全制定了标准IEC61508。国内于2004年在此标准的基础上，结合我国的实际情况，制定了国内标准GB/T20438。国内有关功能安全的研究还处在起步阶断。功能安全的标准规定了安全相关产品开发过程中的安全生命周期，包括设计、测试、管理等各个方面。本文研究的是采用异构双处理器这一类功能安全相关系统的软硬件设计方法。IEC61508是功能安全相关产品设计的理论支撑，本文从IEC61508标准中，总结了一种评定系统安全完整性等级的方法，并给出了相关的定量计算过程。通过这个计算方法，可以得知如何根据安全完整性等级的需求选择合适的架构和具体的风险降低策略。本文从硬件与软件两个方面提高异构双处理器系统的安全完整性。在硬件方面，讨论了失效的原因，根据这些原因选择了合适的风险降低策略——异构设计和自诊断设计，并将这些设计策略融入到具体的硬件电路中。以常用功能模块的设计实例说明了将异构设计和自诊断设计应用到电路中的方法和技巧，同时也对比了功能安全相关产品与普通产品设计时的差异。在软件方面，分析了异构双处理器系统软件的设计需求，根据需求设计了软件的整体结构。在此结构的基础上，又实现了需求中双处理器通信、处理器同步运行以及软件异构和自诊断设计的要求，同时还给出了相关的设计实例和具体的设计技巧。本文通过多种方法降低了风险，提高了系统的安全性，并成功地应用于安全继电器模组的研制中，取得了良好的效果。希望本文提到的设计方法与技巧可以对安全相关系统的设计人员带来一些提示与启发，设计出越来越多的国产的安全核心产品。