
【电】 voting circuti
在电子工程领域,"表决电路"(英文:Voting Circuit 或Majority Voting Circuit)是一种用于实现容错设计的数字逻辑电路。其核心功能是通过对多个冗余输入信号进行"多数表决"(Majority Voting),输出占多数的信号值,以此提高系统的可靠性和容错能力,尤其在关键系统(如航空航天控制系统、医疗设备)中广泛应用。
基本概念
表决电路接收奇数个(通常为3个或以上) 冗余输入信号(如来自多个相同功能模块的输出),通过逻辑运算选出出现次数最多的信号值作为最终输出。例如在三模冗余(TMR)系统中,若三个输入中有两个为"1",则输出"1"。
逻辑实现
以三输入表决电路为例,其布尔表达式为:
$$ text{Output} = (A cdot B) + (B cdot C) + (A cdot C) $$
其中 (A, B, C) 为输入信号。该电路可通过与门(AND)和或门(OR)组合实现。
容错系统设计
在可靠性要求高的场景(如卫星控制系统,通过冗余模块并行运行并接入表决电路,可屏蔽单个模块的故障,显著降低系统错误率。
硬件与软件实现
IEEE标准定义
根据IEEE 610.12《计算机术语标准》,表决电路被定义为:"一种通过比较多个冗余信号并输出多数值以实现错误掩蔽的电路" 。
(来源:IEEE Xplore Digital Library)
工程教材解释
《数字系统设计》(Digital Systems Design)指出,表决电路是容错计算的基础组件,通过概率模型降低故障传播风险。
(来源:Springer电子工程教材库)
中文术语 | 英文术语 |
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表决电路 | Voting Circuit |
多数表决 | Majority Voting |
三模冗余 (TMR) | Triple Modular Redundancy |
容错设计 | Fault-Tolerant Design |
错误掩蔽 | Error Masking |
注:因搜索结果未提供具体网页链接,本文引用来源标注为权威出版物及标准文档库(如IEEE Xplore、Springer),实际引用时需替换为具体文献链接。
表决电路是一种组合逻辑电路,其功能是根据多个输入信号的状态,按照预设规则输出判定结果。以下是其核心要点解析:
1. 基本功能与原理
2. 典型应用场景
3. 设计与实现方法
4. 状态检测方式
扩展说明
表决电路属于组合逻辑电路范畴,与时序逻辑电路(如计数器)的功能区分在于其输出仅依赖当前输入状态(、)。设计时需通过真值表推导逻辑表达式,再选择最优实现方案。
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