
【電】 voting circuti
在電子工程領域,"表決電路"(英文:Voting Circuit 或Majority Voting Circuit)是一種用于實現容錯設計的數字邏輯電路。其核心功能是通過對多個冗餘輸入信號進行"多數表決"(Majority Voting),輸出占多數的信號值,以此提高系統的可靠性和容錯能力,尤其在關鍵系統(如航空航天控制系統、醫療設備)中廣泛應用。
基本概念
表決電路接收奇數個(通常為3個或以上) 冗餘輸入信號(如來自多個相同功能模塊的輸出),通過邏輯運算選出出現次數最多的信號值作為最終輸出。例如在三模冗餘(TMR)系統中,若三個輸入中有兩個為"1",則輸出"1"。
邏輯實現
以三輸入表決電路為例,其布爾表達式為:
$$ text{Output} = (A cdot B) + (B cdot C) + (A cdot C) $$
其中 (A, B, C) 為輸入信號。該電路可通過與門(AND)和或門(OR)組合實現。
容錯系統設計
在可靠性要求高的場景(如衛星控制系統,通過冗餘模塊并行運行并接入表決電路,可屏蔽單個模塊的故障,顯著降低系統錯誤率。
硬件與軟件實現
IEEE标準定義
根據IEEE 610.12《計算機術語标準》,表決電路被定義為:"一種通過比較多個冗餘信號并輸出多數值以實現錯誤掩蔽的電路" 。
(來源:IEEE Xplore Digital Library)
工程教材解釋
《數字系統設計》(Digital Systems Design)指出,表決電路是容錯計算的基礎組件,通過概率模型降低故障傳播風險。
(來源:Springer電子工程教材庫)
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
表決電路 | Voting Circuit |
多數表決 | Majority Voting |
三模冗餘 (TMR) | Triple Modular Redundancy |
容錯設計 | Fault-Tolerant Design |
錯誤掩蔽 | Error Masking |
注:因搜索結果未提供具體網頁鍊接,本文引用來源标注為權威出版物及标準文檔庫(如IEEE Xplore、Springer),實際引用時需替換為具體文獻鍊接。
表決電路是一種組合邏輯電路,其功能是根據多個輸入信號的狀态,按照預設規則輸出判定結果。以下是其核心要點解析:
1. 基本功能與原理
2. 典型應用場景
3. 設計與實現方法
4. 狀态檢測方式
擴展說明
表決電路屬于組合邏輯電路範疇,與時序邏輯電路(如計數器)的功能區分在于其輸出僅依賴當前輸入狀态(、)。設計時需通過真值表推導邏輯表達式,再選擇最優實現方案。
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