冗余门电路英文解释翻译、冗余门电路的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 redundant gate
分词翻译:
冗余的英语翻译:
【计】 redundance; redundancy
【化】 redundancy
门电路的英语翻译:
【计】 gate circuit
专业解析
冗余门电路(Redundant Gate Circuit)是数字电路设计中的一种容错技术,其核心目标是通过增加额外逻辑门单元,提升系统在元件故障或信号干扰下的可靠性。该概念在汉英对照术语中常译为"redundant gate circuit",属于硬件冗余(hardware redundancy)范畴。
从工程实现角度分析,冗余门电路包含三个关键特征:
- 并联结构设计:采用多通道并行逻辑运算,当某一路径失效时,备用电路可继续维持功能
- 表决机制:通过多数表决电路(majority voter circuit)对多路输出进行比对,消除单点故障影响
- 动态重构能力:现代可编程器件(如FPGA)支持实时检测并隔离故障模块,激活备用资源
该技术已成功应用于航空航天控制系统(参考《航天电子系统可靠性设计》)和医疗设备安全模块(IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems论文)等高可靠性领域。在量子计算领域,冗余门电路原理还被拓展用于量子纠错码设计。
典型实现公式可表示为:
$$
R_{sys} = 1 - (1 - R)^n
$$
其中$R$为单门可靠性,$n$为冗余单元数量。当$n=3$时,系统可靠性提升至$3R - 2R$,显著高于单一门电路。
网络扩展解释
“冗余门电路”这一概念在电子工程和计算机科学中通常与容错设计或可靠性增强相关。尽管没有直接匹配的搜索结果,但结合“冗余”和“门电路”的常规定义,可以推断其含义如下:
1.基本定义
- 冗余(Redundancy):指在系统中增加额外的组件或功能,作为主组件的备份,以提高系统可靠性和容错能力。
- 门电路(Gate Circuit):数字电路的基本单元,如与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)等,用于实现逻辑运算。
冗余门电路可理解为:在电路中重复配置门电路单元,当主单元发生故障时,冗余单元可接管工作,确保系统持续运行。
2.应用场景
- 高可靠性系统:如航天器、核电站控制系统等,需通过冗余设计避免单点故障。
- 容错计算:在芯片或集成电路中,冗余门电路可检测并纠正错误信号,例如通过三模冗余(Triple Modular Redundancy, TMR):三个相同门电路并行运行,输出结果由多数表决器决定。
- 量子计算纠错:量子门电路易受环境干扰,冗余设计可帮助纠错(假设引用来源)。
3.实现方式
- 硬件冗余:物理上增加相同门电路。
- 时间冗余:同一门电路在不同时间多次执行任务并比对结果。
- 信息冗余:通过纠错码(如奇偶校验)增强信号稳定性。
4.挑战与权衡
- 成本增加:冗余设计会占用更多芯片面积或硬件资源。
- 功耗上升:额外电路可能增加能耗。
- 延迟问题:冗余单元的切换或表决过程可能引入时间延迟。
若需更具体的工程案例或技术细节,建议参考集成电路设计、容错计算等领域的专业文献。
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