《数字逻辑》课程简介
课程编号 1240503009 课程名称 数字逻辑
课程性质 必修 学 时 48 学 分 3
学时分配 授课：40 实验：8 上机： 实践： 实践（周）：
考核方式 闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70%
开课学院 信息工程学院 更新时间
适用专业 计算机科学与技术
先修课程 电路分析基础
课程内容：
《数字逻辑》是计算机科学与技术专业一门专业技术基础必修课，是计算机组成等硬件类课程的先导课程。课程的内容包括数制与编码；逻辑代数基础；组合逻辑电路；时序逻辑电路；可编程逻辑器件；数字系统设计等。课程的任务比较全面系统地介绍数字逻辑的基本理论、基本知识和基本技能，通过本课程的学习，使学生学习并掌握基本数字逻辑电路的工作原理和分析方法，能对主要的逻辑部件进行分析和设计，学会使用标准的集成电路，进行数字系统的EDA设计，即借助于软件工具AX+PLUSII/QuartusII完成数字系统逻辑设计，为以后进一步学习计算机组成原理及接口技术打下一个良好的基础。
Brief Introduction
Code 1240503009 Title Digital Logic
Course nature Required Semester Hours Credits
Semester Hour
Structure Lecture：40 Experiment： 8 Computer Lab： Practice：
Practice (Week)：
Assessment Closed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade
accounted for 70%.
Offered by School of Information Engineering Date
安徽工业大学
数字逻辑
课程设计报告
课题名称：保险箱用4位数字密码锁设计
姓 名： 赵
建
学 号： 109074384
专业班级: 网络工程103班 指导教师: 申 元
霞
问题描述：
本次设计的任务是设计一个保险箱用的4位数字代码锁，我们利用数字逻辑电路，通过门电路完成设计目的，并在原有设计要求的基础上，实现了密码锁可修改密码的功能，这样用户可根据自己需要设定并随时修改密码。另外，我们设定了三个输出，增强了电路的输出功能，增加了可读性。
总体方案设计：
1.基本设计思路：
根据设计要求，我们设计的密码锁有五个输入，四个密码预设值和三个输出，分别假定为A0（B0）,A1(B1),A2(B2),A3(B3),EN（输入）和READY，OPEN，ALARM（输出）。其中，A0,A1,A2,A3是用户欲打开密码箱时所输入的校验密码；而相应的B0,B1,B2,B3是用户预设的密码箱的密码；EN是个开箱钥匙孔信号（使能端），只有当它使能有效时，才会具有相应的输出（我们的输出均为发光二极管）。三个输出READY,OPEN,ALARM均连接发光二极管，高电平有效，当灯READY发光时表示使能有效；当灯OPEN发光时表示使能有效且输入密码正确，密码箱打开；当灯ALARM发光时表示使能有效，但是密码输入错误，密码箱不打开;当使能EN无效时，密码箱不会打开，且不会报警。
在实现过程中，关键就是预设密码的设置及输入的校验密码的正确性的判断。分别阐述如下：
由于我们设计的密码为二进制密码，其各位的值是0或1，所以可以用逻辑开关分别连接四个预设密码端（也可理解为输入端，这样的话，就有九个输入端），用户可根据需要自行设定密码，比如，开关B1和开关B3置高电平，开关B2和开关B4置低电平，这样用户设定的密码就是“1010”。
- 1 - 数理逻辑基础
数理逻辑基础是一门涉及数学、逻辑和计算机科学的十分深奥的学科。它主要研究的是思维、语言及其表示的形式，并以此作为计算机操作的基础。数理逻辑的内容包括数学逻辑学、模型论、形式语言学等等。它是计算机科学和编程语言，以及依据编程语言运行的程序之间的桥梁。
数理逻辑基础以数学逻辑为核心，针对抽象数学理论开发工具以及方法，旨在探索概念的含义及它们之间的关系。数学逻辑中的理论概念多源自经典数学理论、抽象数学理论，如集合理论、函数理论等等。这些概念的研究，以及它们的关系和应用，是数理逻辑的主要内容。
数理逻辑也包括模型论，这一研究领域涉及抽象数学对象及其特征、属性和行为，以及它们之间的关系。模型论可以帮助我们理解一个专业知识领域之外的知识，从而更有效地解决相关问题。模型论可以让我们更容易理解一个知识体系中的概念和它们之间的关系，这有助于我们更加清晰的看到整个知识体系的结构，从而更好的建立更加有效的解决问题的方法。
此外，数理逻辑也涉及形式语言学，这是一门复杂的学科，研究的主要内容是符号的表示形式、推理、证明等等。形式语言学的研究是从另一种角度来分析数学符号语言，从而研究和分析由此产生的语言形式及其表述方式。形式语言学也包括对符号语言使用的方法和技术的分析，以便于我们在复杂知识环境中更加准确的推理和证明。 - 2 - 数理逻辑的研究有助于我们分析一个问题，找出其中的逻辑性以及与其他概念之间的关系，最终以更恰当的形式表达出来。此外，它也有助于我们建立更加有效率的处理知识的方式，从而更容易理解相关问题并作出准确的决策。
总之，数理逻辑基础是计算机科学及程序设计语言这一领域极其重要的一门学科，为计算机技术领域的发展打下了重要的基础。
交通信号灯控制器
一．简要说明
假设某个十字路口是由一条主干道和一条次干道汇合而成，在每个方向设置了红，黄，绿三种信号灯。考虑到主，次干道车辆数量不同，主干道每次放行时间较长，次干道每次放行时间较短。当绿灯转换成红灯时，黄灯需要亮一小段时间作为信号过渡，以便车辆有时间停靠到禁止线以外。
二．任务和要求
1.在十字路口的两个方向上各设一组红，绿，黄灯；显示顺序为其中一个方向是绿灯，黄灯，红灯；另一个方向是红灯，黄灯，绿灯。
2.设主，次干道放行的时间分别为45S和25S，过渡时间为5S。
3.可选用EDA-V实验箱进行硬件实现。
三．设计思路
(1)总体设计思路
首先要了解十字路口交通灯的工作状态，将主次干道的通行状态划分划分为成四种状态，用J-K触发器做成控制器，控制器在激励信号的作用下在此四种工作状态循环，其中的激励信号由对应的计数器（counter）产生，当计数结束时，产生的激励信号反馈到控制器的CP处，此时控制器在激励信号的作用下转换到下一工作状态，将控制器的两个输出Q0，Q1接到74LS138译码器输入端A，B中，每个控制器产生的控制状态经过译码器的作用，在74LS138译码器的输出端对应的Y0N，Y1N，Y2N，Y3N，每种工作状态仅对应一个低电平，所以可以将此低电平取反后，接到各个计数器的使能端，进而控制由哪个计数器工作。在计数器的整个计数期间，用计数器对应的输出端控制主，次干道所对应的哪些灯亮，当计数结束时，产生激励信号使计数器归零，同时激励控制器转换到下一个工作状态。
（2）控制器设计
交通灯的工作状态描述分别如下：
状态S0：主干道绿灯亮，次干道红灯亮，45秒计数器开始计时，且通车时间未超过45秒。
状态S1：主干道通车时间已达45秒，此时，主干道黄灯亮，次干道红灯亮，5秒计数器开始计时。
状态S2：主干道黄灯超过5秒，此时，主干道红灯亮，次干道绿灯亮，25秒计数器开始计时。
