随着安全技术的快速发展,高可靠性的安全计算机在轨道交通、航空航天、能源等领域得到了越来越多的应用。在安全计算机系统中,安全输出模块的设计一直是直接关系到整个系统可靠性与安全性的关键因素。本文以三取二安全计算机为背景,提出了一种新颖的具有高可靠性与安全性的安全输出模块的设计方案。首先,本文介绍了几种安全计算机输出模块的典型设计并对其中的安全性、可靠性设计进行了介绍与分析。同时介绍了评价安全计算机系统的可靠性与安全性的指标,并介绍了计算方法与设计方法。其次,本文对三取二安全计算机的安全输出模块做了需求分析。提出了一种新颖的可靠性与安全性更高的三取二表决方案,通过使用动态输出,硬件表决和动态回读等技术方法提出了一种基于三取二表决结构的安全输出模块的设计方案,并通过实际的制版制作、测试,验证了所设计的安全输出模块的功能与性能均符合实际使用的要求。最后,通过马尔科夫理论建模的方法,对实际模块的可靠性与安全性进行了理论计算,证明了所设计的安全输出模块具有极高的可靠性与安全性。除此之外,还使用了故障树分析方法,对实际系统的故障模式和故障原因进行了理论分析。