CN1137130A - 代表性值选择器及其实施方法 - Google Patents

Abstract

一种操作设备包括用于从若干个值中选择代表性值的方法中从根据对同一事件或相同信息的不同解释的各种计算结果中选择一个代表性值的一种算法，其中并不构造一个独立的电路来计算输入数据值，而在现存的操作设备内部加入一个程序来选择输入数据值，借此避免不必要的电路构成，并通过将包含在一定误差范围中的数据值作为同一个值处理而引入一种用于搜索出最频繁地分布的数据值的方法，以解决三重模块冗余系统中的问题，并降低构成电路的成本。

Description

代表性值选择器及其实施方法

本发明涉及用于从若干个值中选择一个代表性值的操作装置及其实施方法，更具体地，涉及从根据对于同一事件或相同信息的不同解释的各种计算的结果中选择一个代表性值的内部具有诸如三重模块冗余(TMR)系统等算法的操作装置，及实施它的方法。

如图1中所示，用于选择一个代表性值的选择器中的传统一位选择器包括一个第一“与”门A，用于经由第一与第二输入端以位为单位接收来自一个未知传感器或振荡器的数据值；一个第二“与”门B，用于经由第二与第三输入端以位为单位接收数据值；以及一个第三“与”门C，用于经由第三与第一输入端以位为单位接收数值。此外，一个“或”门10接收并运算来自“与”门A、B及C的各输出端的数据值，借此输出结果。

在如上构造的一位选择器中，数据输入端只能以位为单位接收输入。再者，为了扩展到多位，必须根据需要组合多个“与”门及“或”门。

通过组合“与”门及“或”门构成的代表性值选择器包含有可能在每位的传输信号之间含有差别的问题。为了克服各位之间的不同传输点的问题，可采用触发器构成一个多位代表性值选择器。

再者，上述代表性值选择器迄今只有在若干个代表性值得出计算结果时才能应用，这是因为需要该选择器来选择代表性值。换言之，如果代表性值是不同的，便需要许多选择器来选择不同的代表性值。因此，必须构造包含大量电路的一个电路，从而限制了其实施。

更详细地说，该选择器具有输入数据值的快的运算速度来选择一个代表性值，并且可用在不包含独立的运算装置的系统中。反之，随着位数的增加，其电路复杂得不仅消耗过多的功率并且还增加了装置的大小与重量。

现在可用软件而无需构造上述电路来选择代表性值。在这一情况中，速度比基于硬件的方法要慢，并且需要独立的运算装置，而不需要电路构造来补充硬件版本。

然而，基于软件与硬件的方法普遍具有相对于相同的环境或目标的测定值并不精确地互相符合而导致由测量装置的细微差别引发的误差的问题，从而不能选出代表性值。这便是，输入的测定值互相不同而不可能搜索出代表性值。

作为解决这一普遍问题的一种方法，将一定误差范围内的值作为同一个值对待来选择多种分布。为了在硬件基础上利用这一方法，必须设计用于处理包含在一定误差范围内的值的一种滤波器，而不可避免地构造一个附加的电路。

作为另一个例子，名为“异步TMR处理系统”的第5,339,404号美国专利对于本领域的普通技术人员是已知的，其中，该异步TMR处理系统包括N个编号的处理器、分别与这些处理器耦合的N个编号的控制器、分别与这些处理器耦合的存储器、耦合在控制器与处理器之间的一条双向控制总线、系统的其它处理器与控制器之间的一条单向控制总线、用于向各处理器提交单元请求而互相在系统中竞争的装置、以及用于提供不选择输入但选择输出传输的调节服务的多个表决器。各处理器设置有按照内部时钟操作的装置，并且表决器提供由用于选择输出传输的N至1组合器引导及由不选择输入的1至N分离器引导的调节选择服务。从而，该技术与本发明的范围不同，并且不能解决上述传统问题。

本发明是为解决上述问题而设计的。从而，本发明的一个目的为提供一种代表性值选择器及其实施方法，其中将容许误差范围设定成扩充相对于相同计算的结果的限制的适用范围，并消除了不必要的电路构造。

为了达到本发明的上述目的，提供了一种从根据对同一事件或相同信息的不同解释的各种计算结果中选择一个代表性值的代表性值选择器。该选择器包括用于由一个振荡器、传感器或键盘提供输入数据值的一个输入单元、编程为从输入单元接收的数据值中选择代表性值的一个操作设备、用于输出在操作设备中操作选择的代表性值的一个输出单元、以及用于存储数据值及运算结果的一个存储器。

实施选择一个代表性值的进程的一种方法包括下述步骤：从一个输入单元接收一个容许误差及数据值；得出各输入数据值的差的绝对值；按升序排序计算出的值；当排序后的第一个值小于或等于初始输入的容许误差时，选择并输出包含在第一与第二次序中的数值，而当排序后的第一个值大于初始输入的容许误差时，则输出选择代表性值失败的信息。

从参照附图对本发明的较佳实施例的详细描述中，本发明的上述目的与其它优点将是显而易见的，附图中：

图1为展示传统的代表性值选择器的电路图；

图2为展示按照本发明的代表性值选择器的结构的方框图；以及

图3为展示按照本发明选择代表性值的步骤的流程图。

参见图2，按照本发明的代表性值选择器包括用于通过一个未示出的振荡器、传感器或键盘将数据值提供给一个编程为从输入单元1接收的数据值中选择一个代表性值的操作设备2的一个输入单元1；用于在操作设备2选择以后，输出该代表性值的一个输出单元3；用于存储数据值及运算结果的一个存储器4。

操作设备2接收来自输入单元1的一个容许误差及数据值从计算所接收的数据值的各个差值的绝对值，以升序排序计算结果，从而只在排序后的值中的第一个值属于容许误差范围时才得出要用输出单元3输出的包含在第一与第二次序中的数据值。如果排序后的值中的第一个值不属于容许误差范围，便不选择代表性值而不输出数据值。

下面参照图3描述选择代表性值的进程。

从输入单元接收容许误差Tn及数据值V1、V2与V3(步骤S1)，得出各输入数据值的绝对值D12、D23与D31(步骤S2)。然后，以升序排序计算出的值(步骤S3)，从而在排序后的第一个值小于或等于初始输入的容许误差Tn时选择包含在第一与第二次序中的数据值(步骤S5)，借此输出该数据值(步骤S6)。如果排序后的第一个值大于初始输入的容许误差Tn，便输出选择代表性值失败的信息。

图3所例示的为三个输入数据值的情况，但是基本上可应用在任何数目的输入数据值及任何大小的数值上。

为了帮助理解，下面作为一个例子描述五个输入数据值的情况。

假定容许误差Tn为1，并给出下表中的输入数据值：

V1	V2	V3	V4	V5
					100	101	102	106	107

得出这些数据值之间的差的绝对值如下：

然后，当将按升序排序的上述值表示为Dxy，并将能够搜索出数据值的值指定为xy时，则它们可写成下表：

D1	D2	D3	D4	D5
					d12＝1	d23＝1	d45＝1	d34＝4	d51＝7

这里，由于给定的误差范围Tn为1，与排序后的各值比较时，容许的误差范围Tn内的值为d12、d23与d45。因此，V1包含一次，V2两次，V3一次，V4一次，及V5一次，从而选择最频繁地包含在其中的V2的值101作为最终结果。

在上述按照本发明的代表性值选择器及其实施方法中，不用构成用于计算输入数据值的独立电路，而是在一个现存的操作设备中内在地加入一个用于选择输入数据值的程序，从而避免了不必要的电路构成。此外，为了解决由于测量设备本身的细微差别引起的对同一环境或目标的测定值互不精确地符合而导致误差，使得不可能选择一个代表性值的问题，通过将包含在一定误差范围内的数据值作为同一个值处理而引入了一种搜索出最频繁地分布的数据值的方法。结果，解决了三重模块冗余系统中的问题，同时降低了用于构成电路所需的成本。

虽然已参照本发明的具体实施例具体地示出与描述了本发明，但熟悉本技术的人员应能理解，可在其中进行各式各样的形式上与细节上的改变而不脱离所附的权利要求书所定义的发明精神与范围。

Claims (3)

1、一种代表性值选择器，用于从根据对同一事件或相同信息的不同解释的各种计算结果中选择一个代表性值，该选择器包括：

输入装置，用于由一个振荡器、传感器或键盘提供数据值；

一个操作设备，被编程为用于从所述输入装置接收的所述数据值中选择该代表性值；

输出装置，用于输出在所述操作设备中操作选择的所述代表性值；以及

一个存储器，用于存储所述数据值及运算结果。

2、权利要求1中提出的一种代表性值选择器，其中所述操作设备编程为从所述输入装置接收一个容许误差范围及所述数据值用于计算各输入数据值的差的绝对值，以升序排序这些计算结果，在排序后的值中的第一个值属于所述容许误差范围时输出包含在第一与第二次序中的数据值，并在所述第一个值不属于所述容许误差范围时不选择代表性值。

3、一种用于从根据对同一事件或相同信息的不同解释的各种计算结果中选择一个代表性值的方法，包括下述步骤：

从一个输入单元接收一个容许误差及数据值；

得出各输入数据值之差的绝对值；

以升序排序计算出的值；

在所述排序后的第一个值小于或等于初始输入的容许误差时，选择输出包含在第一与第二次序中的数据值；及

在所述排序后的第一个值大于所述初始输入的容许误差时，输出选择代表性值失败的信息。

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