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本文在分析可扩展安全计算机平台实时性和安全性要求的基础上,提出基于可编程逻辑器件（FPGA）和时钟级同步2取2结构的安全输入/输出（安全I/O）模块的设计方法。深入阐述了安全I/O模块的硬件设计原理和基于PSL语言的断言验证方案。功能仿真和形式化验证结果说明了设计的正确性,同时在EDA开发平台上长时间稳定性的测试结果也证明了安全I/O模块的正确性和安全性。