随着计算机的工作环境由洁净环境拓宽到工业现场、野外以及外太空等恶劣环境中，微处理器的可靠性逐渐成为一个值得关注的课题。另外，随着微处理器制造工艺逐步采用纳米级制程，集成电路特征尺寸的减小，电源电压的降低和频率的升高，微处理器对串扰、电压扰动、电磁干扰以及辐射等各种噪声干扰变得更加敏感，并可能引发错误的操作，因此对微处理器的可靠性设计提出了更高的要求。本文首先探讨了高可靠微处理器在RTL级设计时应考虑的加固策略，同时重点研究分析了三模冗余技术、时空三模冗余技术和EDAC技术。接着是运用这三种技术对R80515微处理器的定时器进行加固设计。在ModelSim SE中对加固后的定时器的可靠性进行仿真测试。在Xilinx ISE中综合实现，分析加固后定时器的面积开销和时间开销。综合考量各个方面后，选出加固定时器的最佳技术。最后重点研究了有限状态机的加固技术，并对中断控制器中的有限状态机进行了加固分析。