容错应用中近似运算电路的设计和综合
一．关于数字系统容错
随着计算机的广泛使用，数字系统的可靠性越来越显得重要。超大规模集成电路的出现，使常规的故障诊断技术和可靠性设计变得十分复杂和困难，因此随之兴起的可测试性设计已成为当前一个非常活跃的研究领域。
可靠性是指“一个系统在一定的环境下，在所给定的时间内能按预定的要求完成一定功能的概率”；这表明系统中若存在故障，但是只要它不影响正常功能的执行和完成，系统仍然是“可靠”的。同时，可靠性是相对于一定的工作条件和一定的时间范围而言的。
衡量可靠性的指标，常见的有一下几种：
- 可靠度R(t)：即产生在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率；
- 平均无故障时间MTBF：又称为平均寿命，是产品寿命的平均值；
- 平均维修时间MTTR：指产品从发现故障到恢复规定功能所用的时间；
- 失效率lambda;(t)：指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后，产品失效的概率；
- 有效度A(t)等。
提高器件本身可靠性的技术途径有很多，主要可以分为两大类：一是提高元器件本身可靠性的技术，即避错技术；二是用给定元器件构成可靠性系统的技术，即容错技术。本研究主要是针对后者。
如果一个系统在出现一定的运行性故障时，能够依靠系统内驻的能力保持系统连续正确地执行其程序和输入输出功能，则这个系统叫做故障容错系统。
故障容错技术包括元件级容错、逻辑级容错、模块级容错和系统级容错技术。三模冗余就是一种比较常用的模块容错技术。起基于多数表决的思想，具体结构如图1。
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