逻辑学的基本功能十篇

时间:2023-11-21 18:16:31

逻辑学的基本功能

逻辑学的基本功能篇1

【关键词】Multisim;血型匹配器;数据选择器;门电路

Multisim是由加拿大IIT公司推出的大型设计工具软件。它不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的仿真分析功能,同时还提供了一个庞大的元、器件模型库和一整套虚拟仪表。与传统的电路设计相比,利用Multisim设计电路可以随时调整元器件参数以达到预期的要求,从而能降低电路设计成本,缩短设计周期,提高设计效率。

本文中作者提出用基本逻辑门电路:与非门、或门和数据选择器两种方法设计血型匹配器,并用Multisim10来进行设计与验证。

1.血型匹配检测血型的逻辑描述

本设计任务是设计一个血型匹配检测器。人的血型有A、B、AB、O四种,输血时输血者的血型与受血者的血型必须符合图1中用箭头指示的授受关系。

图1 血型匹配关系

Fig1 Blood matching relations

先用AB代表输血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血),CD代表受血者的血型(00为A型血、01为B型血、10为AB型血、11为O型血),Y为输出(0为不匹配、1为匹配),那么可以列出输血、受血血型是否匹配的真值表,如表2所示:

表1 血型匹配真值表

Tab.1 The Truth Table of blood matching relations

2.运用Multisim进行组合逻辑电路的设计

组合逻辑电路设计的一般步骤为:⑴进行逻辑抽象:根据设计要求确定输入与输出逻辑变量的物理意义;(2)写出逻辑真值表,找到输出与输入的全部对应关系;(3)写出逻辑式并化简;(4)画出逻辑图;(5)采用相应的逻辑器件进行布线。下面用两种方法进行设计:

2.1 用基本逻辑门电路实现

运行Multisim,在用户界面的左侧的虚拟仪表工具栏中找到逻辑转换器,在逻辑转换器上选用A、B、C、D四个输入,并在输出端输入相对应的血型匹配结果。如图2所示:

图2 逻辑函数

Fig2 Logical Functions

根据真值表可以写出逻辑表达式:

(1)

图3 逻辑式化简结果

Fig3 The Simplification results of the logical functions

利用逻辑转换器操作窗口的化简按钮,可在逻辑转换器窗口的最下端得到化简的结果:

(2)

同理可以利用逻辑转换器设计组合逻辑电路图如图4所示:

图4 基于门电路的组合逻辑电路

Fig4 Combination logic circuit based on the gate circuit

2.2 用数据选择器来实现血型匹配器

数据选择器可以根据地址输入端的二进制信号,对输入端信号进行选择。八选一数据选择器74HC151是集成的有三个地址输入端A2、A1、A0,八个数据输入端D0~D7的中规模组合逻辑电路。74HC151数据选择器的功能可以用逻辑函数表示为:

(3)

根据公式(1)将AA2 BA1 CA0

因此逻辑式可以表示为:

(4)

故:

(5)

这样只要将数据选择器的输入端进行适当的设置便可以实现电路功能。运行Multisim,在Multisim的COMS集成电路器件库中找出74HC151、74HC04、VDD和接地符号,并连接电路如图5:

图5 基于数据选择器的组合逻辑电路

Fig5 Combination logic circuit based on the data selector

图中~G为控制端,低电平有效,将选择信号A、B、C(即A2、A1、A0)分别接(2)式中的前三个变量,将表达式中的第四个变量接到数据选择器的输入端,具体如上,这样在数据选择器的输出端Y端就可以得到血型匹配的结果了。用Multisim来验证逻辑功能,经过逻辑转换功能,可以得到与图2一样的逻辑真值表,可见用数据选择器也能够实现血型匹配器的功能。

3.总结

如上所述,运用Multisim可以很方便地进行数字电路的设计,基本逻辑门电路和数据选择器均可以很好地实现血型匹配器,经Multisim中的逻辑转换器验证,两种方法的最终逻辑功能相同,而用数据选择器能更加简洁地完成电路功能。通过设计实例可以看出,利用Multisim进行数字电路设计可以极大地提高设计效率,节约实验器材,显示结果直观。Multisim将成为为今后的电子电路设计和开发人员得力助手。

参考文献

[1]阎石.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]程勇.实例讲解Multisim 10电路仿真[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[3]王毓银.数字电路逻辑设计[M].北京:高等教育出版社,2002.

[4]王卫平.数字电子技术实践[M].大连:大连理工大学出版社,2009

[5]刘.实用电工电子技术基础[M].北京:中国铁道出版社,2010.

[6]邹海勇.基于Multisim的计数器设计与仿真[J].赤峰学院学报,2012(2):176-177.

[7]段永霞等.Multisim的彩灯控制系统的设计与仿真[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2010,48(9):30-31.

[8]潘松.EDA技术实用教程[M].北京:科学出版社,2010.

[9]任骏原等.数字电子技术实验[M].沈阳:东北大学出版社,2010.

逻辑学的基本功能篇2

关键词:数字电路;教学体系;重构;设计

中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0165-02

一、概述

数字技术是近几十年发展最快的技术,其发展对人类社会产生着深远的影响。作为数字技术硬件基础的数字电路遵循摩尔定律,在几十年中经历了从分立电路到集成电路的设计历程,到现在已进入片上网络(Network on Chip,NoC)的阶段。从数字电路的晶体管电路时代,历经中小规模集成电路设计时代,到现在广泛采用EDA工具进行ASIC设计以及基于FPGA进行设计的时代,电路设计的每一步发展过程都产生过很多重要的设计思想及设计方法。这些设计思想及方法的累积构成了现在的数字电路教学体系。然而,由于新旧体系高速更迭,使得目前的数字电路教学体系呈现一种拼接的模式,整体内容缺少因果链接,电路的逻辑设计、功能设计和性能设计三方面脱节。这种现状与当前数字技术领域对人才的要求极不适应。要对现状有所改革,首先需要对数字电路各部分内容有所了解,从中提取适应发展的部分,重新构成一个自洽的课程内容体系。本文希望通过对现有课程中不同部分内容进行分析,在此方面进行一些尝试。

二、基于晶体管的设计

目前,数字集成电路采用的主要工艺是CMOS工艺,在这种工艺条件下,电路逻辑结构由MOS晶体管担任开关作用来实现。MOS晶体管分为PMOS和NMOS两种形式,分别用于传导高电平(1)和低电平(0),如图1所示。逻辑输入控制晶体管的栅极,连通的晶体管支路由电源或地为逻辑输出提供标准输出电平,如图2所示。在晶体管的相互连接中,NMOS的串联可以实现AND运算,并联实现OR运算,由此可以形成各种基本的逻辑单元,如图3所示,这些逻辑单元的进一步连接可以形成各种功能电路。

在目前国内外教材的分析中,对此类电子电路的评价主要集中于晶体管数量。如何在设计中减少晶体管的使用量成为设计的主要目标。基于这一考虑,在基本单元层次,发展了AOI电路结构,将“与-或”二级结构形成一个整体,晶体管数量只与初级与门输入的数量相关。在功能设计的层次,引入卡诺图对逻辑方程进行最小化,其目标也是通过减少初级门输入端的数量来实现晶体管数量的减少。上述设计方法能够非常准确地表达数字电路的逻辑体系实现,并能建立组合逻辑的卡诺图分析设计方法和时序逻辑的转移输出表的分析设计方法,为数字电路的规范化设计体系奠定了很好的基础,也构成了目前数字电路设计的理论基础。但在目前的教学体系中,这种设计方法只是将晶体管作为标准开关器件使用。由于缺少有效的评价体系,目前逻辑分析仅停留在简单电路的分析设计,在中规模功能电路的分析设计中,几乎没有采用这一体系。在VLSI的设计时代,对电路性能的评价主要表现为集成度(占用芯片面积、成本)、速度(最长延迟时间、最高时钟频率)和功耗(最大功耗、平均功耗)等指标上。要实现同样的功能,利用逻辑定理可以设计出很多不同结构的电路,最优化成为设计中的中心环节。而要实现这一目标,在基本逻辑结构形成的阶段就需要补充对于相关性能的描述模型。

三、基于中小规模集成块的设计

在上世纪70~80年代,为了应对数字技术的广泛采用,发展了以74系列为代表的各种中小规模集成块。不同领域的用户可以选用尽可能少的通用集成块连接形成电路,满足自己的特殊系统需求。为了使用上的方便,中小规模集成块在外型和I/O端口性能方面都进行了统一标准设计,其输入/输出特性由Data sheet详细规定,用户在使用时可以不忽略其内部电路工艺及逻辑形成方式,只根据设计要求选取对应功能块,根据端口特性设计外部负载连接电路。考虑到通用模块可能需要对模拟器件进行驱动,此类电路通常都配备了强大的对外驱动电路,导致集成芯片中主要部分为I/O部件,逻辑功能部分只占据了集成芯片的次要部分。为了增加模块的通用性,通常会在基本功能的基础上添加许多额外的控制/状态端口(与集成块的总体成本相比,这些添加几乎不增加成本,但能够带来市场上的好处)。由于电路的成本、速度、功耗主要由I/O部件及外壳决定,简单逻辑与复杂功能的模块在价格和速度上相差不大,用户倾向于选用复杂功能模块来构成电路(使用模块的部分功能),而不是选用基本逻辑部件构成电路,电路设计的主要目标成为选择最少逻辑块及最少连线进行设计,与逻辑设计基本脱离关系。在目前的教学体系中,关于逻辑单元静态与动态特性的讨论基本采用这种方式讲解;各种组合功能电路的设计和时序功能电路的设计(二进制计数器、移位寄存器等)都采用此类方式。由于目前的实验条件,以及学生创新活动中自己设计小系统的需要,中小规模集成块仍然具有重要的使用价值,相关内容也就构成了数字电路课程教学中功能设计的主体部分。然而,中小规模集成块作为一种集成度低下的分立设计,其高成本和低速度是其不可避免的缺陷。如何将相应内容与低层逻辑设计合理地结合,将电路性能的评价带入到对不同结构设计的选择上,是解决这一问题的关键。在ASIC设计中,不会无谓地设计不需要用到的所谓多功能扩展,对功能模块的教学改革应该首先着眼于基本功能的最佳实现方式,然后考虑在不同应用中的最佳扩展设计方式。目前基于多功能器件进行设计,利用其部分电路的设计方式对中小规模集成块是优化的方式,但对于片上设计就是一种浪费的设计了。

四、基于HDL的设计

随着计算机技术的广泛采用,数字集成电路的设计也进入EDA时代。HDL使电路的设计描述和仿真验证可以利用计算机工具进行,方便于层次化设计中信息的交流、保存、修改,有效提高了设计效率,降低了设计成本。同时,基于FPDA的设计也成为中间设计的主流方式。为了适应这种发展,现行数字电路课程中开始引入HDL语言的内容,并对各种功能电路的描述编程进行了足够详细的介绍。同时也对FPGA的基本结构进行了介绍。利用这些内容,学生能够方便地使用计算机系统开展各类数字设计,扩大了数字电路的应用教学,通过对设计的仿真也能够更好地理解电路性能与设计的关系,使学生对数字电路设计有更实际的理解,也便于开展课程设计和各种实验活动。HDL是一种硬件电路的描述工具,主要帮助仿真过程的自动进行。而目前关于HDL的教学中,很少将电路逻辑与性能的关系反映到语言描述中,使语言的描述沦为对电路功能的描述,失去了EDA工具的使用本意。对电路性能描述中比较容易的是对延迟时间(或时钟频率限制)的描述。若要进行这方面的描述,HDL必须基于最基本的逻辑单元,设计者应对各种基本部件的时间延迟以及连线负载带来的时间延迟有足够的了解。而电路的功能设计描述则必须基于这种带时间延迟的部件互连设计(结构设计的描述)。此点在目前的HDL的教学中应特别强调。同时需要注意到,这种仿真一定要在与综合无关的工具上进行。对设计集成度的衡量取决于电路设计的综合方式。目前,在EDA设计领域尚未建立一种统一的综合方式,不同的综合工具采用不同的算法结构,综合效率各有不同。虽然综合算法本质上是基于基本逻辑优化理论建立的,但其中涉及的各种数学理论很多,不是数字电路这门课程能够解决的。因此,本课程无法涉足综合领域,也难以将课程内容与综合工具得到的结果形成对应关系。如何将基本理论与综合算法联系起来,形成一个统一的系统,应该是数字电路课程未来一段时间的改革目标。目前,很多的免费EDA工具采用FPGA作为综合的基础,这种综合工具的优点是能够方便地得到所设计电路的评价(占用单元数量、延迟时间、时钟频率)。然而,由于FPGA设计的基础是4输入查找表(等价于4输入卡诺图的最小项和设计),在基本逻辑层次上可以认为未进行任何化简,集成度低、延迟时间长。同时综合工具会根据4输入查找表建立优化算法进行综合,由此将用户进行的结构设计思想抹杀,不利于课程内容的相互衔接。如果要理解其综合结构,就必须首先建立FPGA基本单元和布线方式的电路参数模型,然后在此基础上建立独特的综合算法。目前,本课程难以完成这一任务。

五、统一体系的思考

基于上述分析,可以看到目前数字电路面临的困境,也展现了建立一个统一体系的需求。统一体系应该以电路性能参数(集成度、速度等)作为评价模型,着重考虑ASIC和VLSI设计中的需求。评价模型应该由底层基本器件(晶体管)开始分析建立,继承现有体系中关于逻辑设计的思想,将性能评价延伸到逻辑模块和功能模块层次;逻辑层次的设计中,主要展现功能的不同结构实现方式,为电路设计提供灵活性;而在功能层次的设计中,则通过对不同结构的性能进行比较,确定电路的最佳形成方式。HDL的设计应该将速度的评价融入到电路结构的描述中,并通过仿真工具的应用使这一评价能够推广到大系统中,对同步时序设计提供支持。

参考文献:

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[7]Frank Vahid. Digital Design with RTL Design,VHDL,and Verilog,A John Wiley & Sons,Inc.,Publication.2011:41-48.

逻辑学的基本功能篇3

关键词: multisim 数字电路实验 电路仿真

1.引言

《数字电子技术》是高职院校电子信息类相关专业的一门专业基础课,其实践性很强,要求学生在掌握基本理论知识的同时还要具备对电路进行分析、设计、调试、完善电路等重要的实际应用技能。因此,为了提高教学质量,当前设有电子类专业的高职院校包括所有的本科院校及中专职业学校都会配备相应的实验室。然而现实是,介于资金、管理、设备损坏率等多方面的因素,实验室规模受到很大程度的限制,设备、仪器、仪表的数量、种类均使实验室不能满足完成各种实验的要求。

随着计算机技术的发展,大批量的电子EDA软件应需而生,pspice、protel、EWB、proteus及multisim等。使用仿真软件,可以摆脱对硬件条件的依赖,且可以利用专业的软件对设计电路进行专业的仿真、测试,确保设计的准确度,从而避免人工设计中出现的各类问题。Multisim与其他软件相比具有界面直观、操作简单、一键仿真及仿真结果可视化等优点,尤其适合理论知识较弱的高职院校类学生使用。通过动态、直观的仿真,一方面可以加深学生对理论知识的理解,另一方面可以提高电路设计的准确率,避免人力、物力、财力方面不必要的浪费。

2. Multisim软件

Multisim的前身实际上就是加拿大IIT公司的EWB(Electrical Workbench),EWB版本更新到6.0的时候,IIT公司将电路仿真与设计这一模块改名为multisim,不仅增强了软件在仿真、测试、分析方面的功能,而且丰富了仿真元件的数量,使得仿真更精确,进一步提高电路设计的可行度。我们选用的是美国国家仪器公司发行的multisim11版本,与之前的版本相比具有更丰富的元件量,且可进行单片机仿真。

2.1 定制用户界面

进入multisim仿真平台,我们可以根据电路的需要、自己的喜好改变界面,包括电路颜色、图纸尺寸、元件的符号标准等。执行option/sheet properties菜单可打开属性对话框。进入“circuit”选项卡,在“show”选项组可以设置元件、节点、导线上所显示的说明性文字等信息,在“color”选项组可设置元件、导线、背景的颜色; “workspace”选项卡则可以设置图纸大小及显示模式;“wiring”选项卡用来改变导线、总线的宽度;其他选项卡不再一一赘述(见图1)。

图1 界面定制对话框

2.2元件库

Multisim拥有规模庞大的元件库,并将所有元件分为17类,便于查找选择。选择view/toolbars/components菜单可以调出元件工具栏,如图2所示,点击各个按钮可以直接进入对应类别的元件库选取元件,选择place/component菜单可以打开元件选取对话框。平台提供多方向翻转、属性设置等元件编辑功能,可非常方便地修改其库中提供的任何元器件并且创建自己需要的各种元器件。

图2 元件工具栏

2.3 仪器仪表

Multisim自带了20多种虚拟仪器仪表,既提供示波器、函数信号发生器、逻辑分析仪等实际存在的仪器,又有字信号发生器及逻辑转换仪等这些在现实实验室找不到的仪器,而且在使用数量上不受限制,这为电路仿真提供了强大的保障。通过view/toolbars/instruments菜单可以调出仪器仪表工具栏,如图3所示。

图3 仪器仪表工具栏

3.数字电子技术虚拟实训设置

实训教学环节在高职院校数字电子技术课程教学中是至关重要的。所有的实训都可以归结为三大模块:功能验证模块、扩展应用模块和综合设计模块,使学生由简入难,逐步领会到电路应用、设计的概念,进而提高自身的综合能力。我们将结合案例说明不同类型的数字电路实训模块。

3.1 功能验证实训模块

功能验证模块主要培养学生的操作技能,用以加深对理论知识的理解,包括两大类:一类是对基础逻辑门的功能验证,一类则是对常用芯片(器件)的逻辑功能进行验证、测试。

3.1.1 基础逻辑门逻辑功能验证

基础的逻辑门就是与、或、非、与非、或非、与或非、异或、同或等这些实现简单逻辑功能转换的逻辑门,要求学生掌握它们的逻辑关系。在此,以或非、与非为例,搭建如图4所示的简单电路,即可实现其功能验证。拨动拨码开关,可以改变与非、或非门两个输入端接收到的高低电平,在输出端,指示灯亮代表输出为高电平、反之则为低电平。实验操作:分别设置00、01、10、11四种不同输入组合,记录对应的逻辑输出,分析数据,理论联系虚拟实训加深对逻辑门的理解。

(a)与非门?摇?摇?摇 ?摇 (b)或非门

图4 基础逻辑门功能验证

3.1.2 常用芯片逻辑功能验证

数字电子技术课程中,学生会学到74LS138(译码器)、74LS148(编码器)、74LS151(数据选择器)、74LS161(计数器)、74LS194(寄存器)等众多中小规模组合、时序集成电路,与基本逻辑门相比,这些芯片其逻辑功能不再单一,验证相对繁琐。图5是搭建的194(双向移位寄存器)功能验证电路,双向移位寄存器除了有左移、右移主要功能外,还具有异步清零、同步置数功能。参照使能端的优先级别,设置功能验证步骤如下:

3.1.2.1异步清零功能,图中clear为控制清零端的开关,开关拨向ground一侧,清零端接收到低电平,194处于清零状态,四个输出端均变零。

3.1.2.2同步置数功能,S0、S1为芯片控制执行除清零外其他三种功能的端口,首先要保证clear为高电平,有时钟信号(CLK端可接收到一定频率的脉冲信号),然后S0、S1才起控制作用。要置数,S0、S1均为高电平,也就是S0=S1=1,满足置数条件,将数据输入端PA、PB、PC、PD的数值分别传递给寄存器的四个输出端QA、QB、QC、QD。图5即为置入0011数据的仿真结果图。

图5 194功能验证电路

3.1.2.3左移功能,在满足clear=1的条件下,设置S1=1、S0=0,在CLK上升沿的作用下即可实现左移功能,依次将SL端的数据串行送入寄存器。

3.1.2.4右移功能,与左移功能的条件区别仅在于S1=0、S0=1,右移时则依次将SR端的数据串行送入寄存器。

3.2 扩展应用模块

扩展应用模块是在功能验证的基础上,培养学生分析、设计数字逻辑电路的能力,可以结合简单逻辑门的辅助来实现常见数字芯片的基本应用。

3.2.1 基础逻辑门的应用

主要培养学生当没有某种逻辑门的时候,如何用另一种逻辑门实现具体要求。比如可以用与非门实现与逻辑、或逻辑、非逻辑,图6所示为用与非门实现与逻辑(有0得0)和或逻辑(有1得1)。

(a)与逻辑 ?摇 ?摇?摇?摇 (b)或逻辑

图6 与非门应用

3.2.2 集成芯片的扩展实训

集成芯片的扩展是指利用基础逻辑门的辅助实现一些芯片本身所不能实现的功能要求。利用2片138实现4-16线的译码器;利用151实现16选1的数据选择器;用194制作扭环形、环形计数器;利用555芯片来实现多谐振荡器、施密特触发器等,扩展实训是为了培养学生灵活使用芯片的能力,这些都将对提高学生的综合设计能力有莫大的帮助。图7是用异步2-5-10进制计数器290级联而成的60进制计数器,个位是10进制,十位为利用290的置零功能构成的6进制计数器。这个电路要求学生掌握两个技能:一个是单片290的功能扩展,另一个则是关于芯片的级联。

图7 级联构成60进制计数器

3.3 综合设计模块

综合设计模块是指不同功能的芯片组合起来完成特定的逻辑功能,考验的是学生的综合能力。不但要了解所用芯片的原理、基本功能,还要把他们巧妙地结合在一起实现一定的功能要求。用触发器完成多路抢答器、用555实现各种报警电路、用138和151构成分时数据传输电路、结合多谐振荡器和计数器构成流水灯,这些都是一些利用数字集成电路实现的常见功能性电路。综合设计模块主要培养学以致用的能力,提高他们的实用性技能。

用计数器和数据选择器可以实现任意的序列脉冲发生器,在此,我们要求实现一个能周期性输出“011011”的序列脉冲发生器。设计方案有多种,计数器加各种门电路、多个触发器加门电路等。我们选择计数器和数据选择器实现,设计过程如下:(1)脉冲序列的长度为仅为6,那么用1片161制作一个6进制的计数器即可满足长度要求。(2)序列的内容为“011011”,将151的数据端从低位到高位依次设置为011011。(3)考虑计数器是需要时钟信号的,这里我们用555芯片构成多谐振荡电路来提供161的时钟信号。

图8 “011011”序列脉冲发生器

基于以上设计思路,搭建出图8所示电路,运行仿真,用逻辑分析仪测量输出信号,结果如图9所示,上方为输出的序列脉冲,下方为时钟信号,通过改变可调电阻的阻值可以改变序列脉冲的输出周期。

图9 逻辑分析仪测量结果

经过此次设计,学生既熟悉了555芯片、计数器、数据选择器的原理及应用,又掌握了序列脉冲发生器的设计思路、实现方法。

利用仿真平台验证、设计电路最大的优势是没有约束、限制,可完全照自己的思路选择元器件搭建电路,通过仿真发现问题所在,修改参数、元件,不断地完善电路以达到最理想的结果,最后再完成电路的实体设计、制作。这在很大程度上节约了各项成本,而且不会因为材料的浪费、仪器的损坏给学生造成心理负担,挫伤他们设计电路的积极性。

4.结语

在“教”方面,虚拟实训使得课堂不再平淡、乏味,勾起学生的学习兴趣;“学”方面,搭建好的电路,可以无限制地设置元件参数、修改电路的搭接,而且大量地避免各种损失,使得学生放开胆子思考电路设计的各种方案、完善电路,从而达到最佳设计。

当代社会需要的是能够不断接受挑战的人才,对学生综合能力的要求持续升高,虚拟实训引发学生的学习兴趣、开发学生设计电路的发散性思维,并且在培养学生分析问题、解决问题的能力方面有不可估量的作用。

参考文献:

[1]余红娟.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2013.

逻辑学的基本功能篇4

关键词:数字电子技术;教材改革;工程应用

1.引言

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA(FieldPro-grammableGateArray)和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)为代表的大规模可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

2.教材改革的基本思路

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技术基础知识[3],利用Multisim软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

3.教材的主要特点

3.1教材内容组织

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multi-sim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

3.2强调基础理论

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

3.3突出实践应用

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。

3.4增加EDA技术知识

EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

4.结语

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

参考文献:

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逻辑学的基本功能篇5

关键词:馈线自动化;配电终端;分布智能;IEC61850;FDIR。

ABSTRACT:It is a trend to design the smart distribution terminal using the distributed intelligent control technology and according to the IEC61850 standards. This paper presents the structure of the feeder automation system using the distributed intelligent control technology. Furthermore, the principle of FDIR (Fault Detection, Isolation, and Recovery) using the distributed intelligent control technology is proposed. Finally, the modeling of distributed smart terminal for feeder automation is designed based on IEC61850. All these make preparation for the further realization of plug and play in Feeder automation for a terminal.

KEY WORDS:Feeder automation; Distribution terminal; Distributed intelligence; IEC61850; FDIR.

中图分类号:TN81文献标识码:A 文章编号:

[ 国家电网公司基于国际标准的配电管理系统的研究和试验应用科技项目子项目(ZDK088-2010)。]1 引言

配电终端是馈线自动化系统的基础设备。传统的馈线自动化有两种模式:基于馈线重合器与分段器配合的就地控制模式[1,2]和基于配电终端与通信网络的集中式远方遥控方式[3,4],这两种方式都能实现分钟级的馈线自愈。自愈速度是智能配电网自愈特性的重要指标[5],为了进一步提高配电网自愈速度,采用分布智能控制技术,实现秒级馈线自愈是智能配电网建设的迫切要求[6]。

2004年的IEC61850系列标准由于其在互操作性、开放性、可扩展性等方面的杰出表现,很大程度上推动了数字化变电站的建设,成为智能电网信息通信系统的重要组要部分[7,8]。目前已经的IEC61850第2版已经将应用领域扩展到公共电力公用事业的各个方面,IEC TC57已经启动了将IEC61850应用拓展到配电网领域的计划[9]。国内对于IEC61850在配网自动化中应用也进行了相关的探索,文献[10,11]分析了IEC61850标准在馈线自动化通信系统中的应用前景,认为该标准反映了配网自动化系统发展的方向。文献[12] 构建了馈线终端馈线监控终端(Feeder Termianl Unit,FTU)作为实时者/订阅者的功能模型和信息模型;文献[13]给出了比较实用的馈线终端和配电变压器终端的信息模型、信息交互模型和服务映射模型,但两篇文献都尚未涉及采用分布智能控制技术的配电终端的建模。本文将分析分布智能式馈线自动化的结构和基本工作原理,采用IEC61850的技术和方法对分布智能式配电终端进行建模,以规范智能配电终端的数据接口。

2 分布智能式馈线自动化系统结构

馈线自动化系统用于对配电网络进行监控和监视,使其处于可靠和高品质状态,并提高供电可靠性。馈线自动化系统的一项最重要的基本功能是故障检测、隔离和恢复(Fault Detection Isolation and Recovery, FDIR)。FDIR功能检测到故障点,通过开断相关的开关设备对故障点进行隔离,通过自愈逻辑改变拓扑结构对被影响负荷进行供电恢复,可以有效提高供电可靠性。FDIR是配电网自愈控制的重要内容,也是一个实时性要求比较高的功能。

图1 电网自愈控制3层结构

Fig. 1 Structure of 3-layer self-healing control

在电网自愈控制的框架体系中提出了“2-3-6”框架[14],由密切联系的2环控制逻辑、3层控制结构和6个控制环节组成。2个控制环指具有毫秒/秒级响应速度的局部控制环和具有分钟级响应速度的全局响应环。3层控制结构包括局部的反应层、高端的决策层和中间的协调层。电网自愈控制框架中的2个控制环和3层控制结构见图1。沿信息流方向,在3层控制结构上有采集测量、监视协调、工况评价、控制方案、部署协调和控制执行6个环节。

采用分布智能控制技术的馈线自动化系统根据功能可以分为:终端层、馈线层和主站层三层,分布智能式馈线自动化系统的结构见图2所示。终端层主要是馈线终端单元,对应于电网自愈控制框架中的反应层,主要起监视和控制一次设备的作用。主站层的主要作用是管理和优化整个配电网络,对应于电网自愈控制框架中的决策层。传统的基于FTU的集中式FDIR功能是采用全局控制环的模式,其逻辑判断及控制决策均放在配电网调度控制中心,即电网自愈控制结构的决策层,故只能实现分钟级的慢速自愈。若想把自愈速度提高到秒级,必须采用局部控制环模式,即分布智能模式。一般来讲,FDIR功能中故障检测和故障隔离功能所使用的信息只是局限于某条馈线的内部,故障恢复功能的控制也只是涉及相互支援的某条或某几条馈线内。故在主站层与终端层之间设置馈线层,对应于电网自愈控制框架体系中的协调层。分布智能式FDIR功能采用局部控制环模式,涉及馈线层和终端层,其逻辑判断及控制决策均放在馈线层,可以实现秒级的反应速度。

图2 分布智能式馈线自动化系统分层结构

Fig.2 Layered structure of distributed smart FA

3 分布智能式FDIR基本工作原理

首先给出逻辑馈线的概念。逻辑馈线是指正常运行工况下,单条馈线或以馈线出口断路器为起点,以联络开关为终点的某条馈线部分。由于逻辑馈线的划分是逻辑的概念,网络拓扑的变化不影响逻辑馈线的范围,开关的状态不影响逻辑馈线的划分。每个逻辑馈线的静态网络拓扑可以采用标准的IEC61850配置文件描述。

本文的分布智能式馈线自动化系统由多个逻辑设备共同完成FDIR功能。在馈线层,与逻辑馈线对象一一对应,部署一个馈线层逻辑设备,下文称之为FDIR逻辑设备。FDIR逻辑设备作为FDIR功能逻辑判断的主体,需要获取本逻辑馈线域中的系统信息。在终端层,在每个开关处部署一个终端层逻辑设备,下文称之为TMU逻辑设备。TMU逻辑设备负责采集所在开关处的系统信息(如开关位置、电流/电压信息、过电流/故障方向信息等),并实时上送到馈线层的FDIR逻辑设备处。由于FDIR逻辑设备也只是获取了局部配电网信息,因此还需要与其他相关的FDIR逻辑设备合作以获取所需的相应信息。FDIR逻辑设备之间利用对等通信结构实现信息的交互。故障定位和隔离功能在单个FDIR逻辑设备即可实现,故障恢复功能需要两个或多个FDIR逻辑设备交互。

图3 分布智能式馈线自动化拓扑示意图

Fig.3 Topology of distributed smart FA

图3给出了分布智能式馈线自动化系统的逻辑设备部署图示例。图3中有3条逻辑馈线,每条逻辑馈线部署一个FDIR逻辑设备;每个负荷开关和馈线出口断路器处都部署TMU逻辑设备,负责当地电流、电压和位置信号的采集。FDIR逻辑设备和TMU逻辑设备通过配电网IP通信网络联系在一起。

FDIR功能中的故障定位与故障隔离功能的实现犹如集中式保护[15]。本文按以下原则设计:终端层的TMU逻辑设备充当数字化变电站中合并单元的角色,馈线层的FDIR逻辑设备收集FTU所采集的信息集中处理,实现故障定位。所采用的故障定位原理可以多样化,以适应不同的应用场合。传统的过电流检测的方式适合于传统的单电源辐射状配电网使用。若考虑大规模分布式电源的接入后的配电网,故障定位需要故障方向信息或采用广域电流差动保护。实现故障定位后,依次对每个故障点进行故障隔离操作。如果某些开关操作执行失败,则相应的扩大隔离范围。故障隔离结束后,需要识别出被影响的负荷进行转供。如果有多条转供路径均可以提供转供能力,则需要从大到小选择转供路径;当所有转供路径都不足以提供转供能力时,将根据约束条件选择甩掉部分负荷,转供结果的执行需要相应的馈线层FDIR逻辑设备发送控制命令。故障恢复控制的原则是尽快恢复供电,不要求是最优恢复策略。馈线层的FDIR逻辑设备并将处理结果上送到主站,主站可以根据优化控制的需要进行额外的控制。

4 分布智能式FDIR功能建模

随着智能配电网的发展,分布式电源将大量接入,馈线自动化的故障定位算法需要面向多电源结构。文献[16]给出了微网条件下采用广域差动保护实现智能配电网故障处理。下文的建模过程中,将以FTU实现电流相量的同步采集,逻辑馈线FDIR模块采用广域差动保护原理的方式实现故障定位为例进行设计。

4.1 配电终端与逻辑设备

当前的配电终端一般按开关类型分不同容量设计,一般原则是一个FTU容量可以涵盖所监控的某一个母线节点的所有开关。如柱上开关型FTU一般按关设计;环网柜型FTU一般按四/六个开关设计;开闭所型FTU一般按八/十六个开关设计。

终端层的TMU逻辑设备是为监视与控制一个开关的原则来定义的。故FTU硬件设备按其监控开关量划分为几个TMU逻辑设备。

FDIR逻辑设备是一个独立的、自治单元,可以采用独立的硬件设备实现,也可以作为一个逻辑设备与终端层的TMU逻辑设备一起集成在某个FTU的硬件实体内部。

4.2 故障定位功能所涉及逻辑节点

分布智能式FDIR功能的故障定位功能类似于集中式保护结构。在逻辑馈线域中,大多数分段都可以采用差动保护原理实现故障定位,对于部分馈线末端分支,采用电流保护原理实现故障定位。在图4所示的逻辑馈线域示例中,存在两个环网柜RMU1和RMU2,以断路器CB1和联络开关LB5为界形成了一个逻辑馈线域。该逻辑馈线域中存在两个双端区段L1和L2;存在2个三端区段B1和B2;以及2个单端区段L3和L4。

图4 配电网逻辑馈线示例

Fig.4 Example of logic feeder

逻辑节点是IEC61850中用来表示功能的最小单元。可以采用图5所示的逻辑节点组合可以实现故障定位功能覆盖。主要涉及三种逻辑节点:部署于终端层TMU逻辑设备中的差动测量(MDIF)逻辑节点负责在整10/20毫秒时刻进行同步相量测量,形成打时标相量,并上送到馈线层FDIR逻辑设备;FDIR逻辑设备中的差动保护(PDIF)逻辑节点负责利用MDIF逻辑节点的数据实现双端或多端区段的故障判断;瞬时过电流保护(PIOC)逻辑节点负责利用MDIF逻辑节点的数据实现单端区段的故障判断。

图5 故障定位功能中逻辑节点组合示例

Fig.5 Example of logic nodes in fault location function

4.3 故障隔离功能所涉及逻辑节点

故障隔离功能与故障定位功能紧密相连,是保护功能在配电网中为了适应负荷开关而进行的功能裂解。在本文中,把故障隔离的逻辑判断分解,并由PTRC(保护跳闸条件)逻辑节点来完成具体分解功能。图6给出了故障隔离功能逻辑节点组合示例,该示例对应于图4所给出的逻辑馈线域示例。

图6 故障隔离功能中逻辑节点组合示例

Fig.6 Example of logic nodes combinations in fault isolation function

在图6中,故障定位所涉及的PDIF、PIOC逻辑节点的故障定位结果输出到PTRC逻辑节点,PTRC逻辑节点的输入可能对应多个保护逻辑节点;PTRC逻辑节点将跳闸信号通过通信报文的方式发送到XCBR(断路器或负荷开关)节点。PTRC逻辑节点部署在馈线层的FDIR逻辑设备中,XCBR逻辑节点部署在终端层的TMU逻辑设备中。

4.4 供电恢复功能所涉及逻辑节点

故障恢复功能的逻辑节点属于自动控制类逻辑节点,在IEC61850标准中并没有类似的逻辑节点可以借用,本文采用通用自动过程控制(GAPC)逻辑节点对此功能进行建模。在逻辑馈线域中存在几个联络开关,则建立几个GAPC逻辑节点如其对应。如在图4所示例的逻辑馈线域中有一个联络开关,则建立一个GAPC逻辑节点对象,来实现供电恢复功能所需实现的逻辑。逻辑节点组合示例图及其在逻辑设备中的部署见图7所示。

图7 供电恢复功能中逻辑节点组合示例

Fig.7 Example of logic nodes combinations in supply recovery function

5 结论和展望

分布智能式馈线自动化可以实现秒级的配电网自愈。本文给出了分布智能式馈线自动化系统的结构和基本工作原理,并采用IEC61850的技术和方法,对分布智能式馈线自愈中故障定位、隔离及恢复(FDIR)功能进行了建模,规范了智能配电终端的设计,为智能配电终端的互操作打下了良好的基础。

目前,将IEC61850标准应用到配电终端和智能配电网还处于探索和实验阶段,下一步将进一步完善系统模型;并在适合配电网应用的IEC61850信息交换模型和服务映射模型方面作进一步的研究。

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逻辑学的基本功能篇6

关键词:逻辑教学;现代化;先进化;逻辑教育体系;现代逻辑;逻辑思维素质

中图分类号:B81 文献标识码:A 文章编号:1673—9841(2012)04-0024-07

上世纪70年代末80年代初,王宪钧教授等学界前辈倡导逻辑教学与研究现代化,有力推动了我国逻辑事业30余年的长足发展。我们认同张家龙研究员关于我国逻辑教学与研究的现代化已“初步实现”的判断及其“五个一批”的判据,同时也赞同将“全面实现”逻辑教学与研究现代化作为我国逻辑工作今后一个时期的主要任务。应当清醒地看到,与逻辑教学与研究的先进国家(包括英语世界、西欧和北欧国家等)相比,要达到“全面实现”逻辑教学与研究现代化的任务,我们还有很长的路要走。而要实现这一宏伟目标,首先要对“目标”本身及其实现途径有比较清楚的把握。本文拟结合南京大学和国内相关高校的逻辑教学及相关工作实践,谈谈我们对“全面实现逻辑教学现代化”的目标及其实现途径的一些认识。

一、关于逻辑学专业研究生培育

在我国高校研究生培养的现行学科建制中,“逻辑学”属于“哲学”门类“哲学”一级学科之下的二级学科(专业)。就逻辑学专业研究生培育来说,“初步实现”教学现代化的判定是有较充分的根据的。其显著标志是,几乎所有逻辑学专业硕士生培养方案都列入了现代经典(一阶)逻辑和(狭义)模态逻辑为专业必修课程,尽管实际教学水平会有所差异。我们认为,逻辑学专业教学现代化的首要标志,就是将这两大经典基础理论学习与训练放在首要地位,并能真正取得实效,使学生能够运用现代逻辑的理论与方法从事逻辑学各方向上的研究;另一重要标志是使学生能够对逻辑学的历史发展有比较系统深入的把握,对基础逻辑、应用逻辑与逻辑应用各领域的最新进展有相对全面而又有所侧重的把握;第三个标志是学生能够在特定方向的研究中通过学术史的把握走到当代学科前沿,能够做出真正富有新意、有所建树的工作,特别是对博士研究生而言更是如此。我们认为,这三个“标志”也就是逻辑学专业研究生教学“现代化”的基本目标。

经过改革开放以来30余年的发展,我国哲学学科招收逻辑学专业博士研究生的单位已达13个,招收逻辑学专业硕士研究生的单位达60余个。南京大学哲学学科于1983年获得逻辑学专业硕士学位授予权,2001年开始招收逻辑学方向博士生,2003年获得逻辑学专业博士学位授予权,同时成立了南京大学现代逻辑与逻辑应用研究所。迄今逻辑学专业共授予硕士学位71人(其中上世纪80年代12人,90年代15人),授予博士学位25人;现有在读硕士研究生16人(含美国留学生1人),在读博士研究生16人。我们在逻辑学专业设立之初,即支持并贯彻教学“现代化”的思想,并逐步明确了上述“现代化”理念,将之作为研究生培育的指针。

就当前的教学状况而言,在前述第一“标志”方面,南京大学逻辑学专业硕士研究生的课程设置,首先突出强调现代逻辑基础的严整的学习与训练,这主要通过贯通一年级全年的“一阶逻辑与一阶理论”和“哲学逻辑研究”两门课程实现;其中除一阶逻辑与狭义(真势)模态逻辑的基本训练外,也努力使学生了解数理逻辑“四论”特别是集合论和非经典逻辑学科群的基本知识,从而使学生获得比较扎实的现代逻辑功底和相对完整的现代逻辑观念。在逻辑学专业博士研究生培养方面,我们也提出一个基本要求:无论是哪个研究方向的博士生,都必须继续强化一阶逻辑、模态逻辑及集合论的学习与训练,并根据生源实际落实不同层次的训练计划,其别强调了逻辑语义学的学习与训练,向学生明确这是进入当代逻辑科学研究领域的“通行证”,只有真正学会“走路”才能在研究领域“起跑”。

逻辑学的基本功能篇7

【关键词】现代逻辑/真理/语言

【正文】

真理问题,既是传统哲学认识论的一个重要问题,也是现代逻辑与现代西方哲学的一个中心问题。本文试图立足于现代逻辑,对真理问题作一初探。

真理,作为英文truth的中译, 它在现代逻辑与现代西方哲学中的涵义与在我国传统哲学认识论中的涵义是并非完全相同的:第一,作为现代逻辑与现代西方哲学所研究的真理,指的是其值为真的命题或语句,因此,任何一个命题或语句,只要其值为真,它就是此种意义下的真理。所以,诸如“二加二等于四”、“有的花是红的”、“‘鲁迅’是周树人的笔名”等均可以谓之真理,但很显然,这些命题却并非传统哲学认识论意义上的真理,因为,我国传统哲学认识论所讲的真理主要是指对客观事物及其规律性的正确认识。第二,现代逻辑与现代西方哲学所指的真理主要是指一个个的真命题或语句,而我国传统哲学认识论则更倾向于用“真理”来指称关于某一问题的正确而系统的理论,即一类真命题或一个个真命题组成的体系。所以,传统认识论意义上的真理一般并不指某一孤立的命题,而是指某一理论。鉴于这两个区别,我认为,可以把现代逻辑与现代西方哲学所指的真理谓之广义的,而把我国传统哲学认识论意义下的真理谓之狭义的。

关于真理的不同涵义,我国哲学界与逻辑界都已有人提及,并有学者提出,为避免混乱与误会,现代逻辑与现代西方哲学意义下的“真理”一词应以“真”取代,(相应地,truth 应译作“真”而非“真理”)以使之与传统哲学认识论涵义下的“真理”相区分。[1]对这一点,我表示赞成。不过,考虑到“真理”的用法在逻辑与哲学界已成习惯,本文仍沿用“真理”一词,但需指出的是,本文所指的真理乃是现代逻辑与现代西方哲学意义下的,也即广义的,指其值为真的命题或语句。

鉴于上面的分析,则“什么是真理”的问题也就是“真命题或语句是什么”的问题。对于这个问题的不同回答,形成了现代西方哲学中关于真理的符合论、融洽论、实用论、语义论与多余论。符合论认为,语句或命题的真在于它与事实之符合与对应,与客体和事实相符合的语句即为真,反之为假。可以说,罗素、维特根斯坦、奥斯汀等大多数逻辑实证主义者都持真理的符合说。融洽论则认为,真理是一组命题之间的贯通关系或相容关系,一个命题必定属于某一命题系统,该系统是由许多不同的命题通过逻辑蕴涵的链条而连接起来的整体,一个命题的真假就取决于它与该系统内的其他命题是否相容(即一致)或融洽,融洽即为真,反之为假。实用论又叫效用论,它侧重从语句、命题或思想、观念等的功用方面来判定其真理性。按实用论的观点,真理就是对人们有实际效果的东西,某种观念只要对谁产生了实际效果,谁就会相信它,于是它就成了真理。所以,一种理论能否成为真理,并不取决其真假,而在于它有无功效。语义论是波兰逻辑学家塔尔斯基于本世纪三四十年代所提出来的,其目的是从形式上给语句的“真”提出一个定义。至于多余论,又称冗余论,这种观点认为,真理问题其实不过产生于语言混乱,“真的”与“假的”这两个谓词是多余的,可以把它们从任何语境中删去而不会引起语义上的损失。例如,多余论的代表人物之一瑞姆塞就认为,说一个命题是真的,实际就是断定该命题本身,而说一个命题是假的,实际就是否定该命题,比如说“凯撒被杀是真的”无非就是说“凯撒被杀”,而说“凯撒被杀是假的”无非就是说“凯撒没有被杀”。因此,他认为,“真”与“假”这两个谓词是多余的,可以删去。

就我本人来说,我赞成符合论,即认为可以简单地把真理即真的命题或语句理解为所反映的对象情况与对象本身的情况相一致的语句或命题。可以说,现代逻辑的真理观基本上也是一种符合论。在我们对真理作这种理解的时候,我们实际上是把命题或语句当作真的承担者即“真理的载体”的。在此,我们不妨对真理载体的问题作一分析。

真理载体又叫真值载体,是人们对英文truth-bearers的汉译,指的是具有真假值或可以言说真假的对象。那么,什么东西可以具有真假值而成为真理的载体呢?对于这个问题,不同的哲学家有不同的看法。从哲学史看,关于真值载体或真理载体,有的认为是判断或信念,有的认为是语句。有的认为是命题,由此形成了关于真理载体的判断说、语句说与命题说。[2]不过,从现代逻辑的观点看,认为判断或信念是真理的载体的判断说是被排除的,因为,判断或信念是一种个人的主观的心理活动,它只能存在于具体的个人的思维之中,因人而异。而现代逻辑与传统逻辑的一个重大区分就是要坚决把心理的东西从逻辑中排除出去,判断与信念则明显是属于心理的东西。至于关于真理载体的语句说与命题说,一般认为这是尖锐对立的两大派别。[2]但我以为,在现代逻辑的视野中,它们在本质上是可以协调的。

何谓语句?语句是由语词按照一定的语法规则而形成的能表达一个相对完整的意思的语词序列,从逻辑的角度看,语句是语言的主要单位。在自然语言中,语句的功能主要有三个:陈述、表情、导引。所谓陈述的功能,是指通过语句对对象进行描述或说明,比如“这朵玫瑰是红的”、“所有的金属都导电”等等,可以看出,陈述的功能主要是通过语句中的陈述句来完成的。所谓表情的功能,也叫表达,即通过语句来抒发感情、倾吐情绪,比如“多美的花啊!”、“鱼在水中游来游去,多自在啊!”等等,因此,表情的功能主要是通过语句中的感叹句实现的。所谓导引的功能,是指通过语句,引导对方作出某种行为。例如,使用问句“你是哪里人?”,是引导对方进行回答,使用祈使句“不要讲话!”或“我们一起去图书馆吧!”是引导对方按我的要求行事。因此,可以认为,导引的功能一般是由语句中的问句或祈使句来实现的。

在语句的这三个功能中,陈述的功能意味着说话者对对象有所说明或描述,这就存在着所说明或描述的情况与对象本身的情况是否一致的问题。因此,从这个意义上看,陈述句是有真假的:所陈述的情况与对象本身的情况相一致,该陈述句便谓之真,反之为假,正因为如此,语句的陈述功能我们也谓之逻辑功能。至于感叹句与问句及祈使句,它们的功能不在于对对象进行说明或描述,因此,它们不存在所说明或描述的情况与对象本身是否相符的问题,因此,它们没有直接的真假值。由于感叹句、问句与祈使句我们统称为非陈述句,因此,非陈述句是无直接的真假值的。

就现代逻辑来说,它研究的主要是推理,即语句与语句之间的真假推导,因此,现代逻辑研究的语句主要是陈述句,实际上,传统逻辑与现代逻辑都只局限于研究陈述句的逻辑。同时,在现代逻辑中,命题指的是有真假值的语句,即陈述句,因此,“命题”与“陈述句”是可替换的。正是从现代逻辑的这一观点出发,我认为,关于真理载体的命题说与语句说是本质上一致的,因为,这里的语句,只是指陈述句即命题。也正是基于这一点,本文将真理定义为其值为真的命题或语句。

既然真理是其值为真的命题或语句,所以,真理可以主要包括如下:

第一,逻辑上的永真命题或重言式。在逻辑上,有一类命题或公式,它们在一定的辖域中,在任何时候其值都总是为真。我们称这类命题为永真命题,表示这类命题形式结构的公式则叫重言式。例如,在二值逻辑的范围内,下列语句或命题或公式均属于此类:“小李或者是大学生或者不是大学生”、“并非张三既是数学家又不是数学家”、“pv~p、pp、(p∧q)(q∧p)等等。

第二,数学上的真命题。例如“二加二等于四”、“在平面几何中,三角形三内角之和等于一百八十度”、“四边形四内角之和为三百六十度”、“(a+b)[2]=a[2]+2ab+b[2]等等。

第三,语义上正确的定义。从逻辑的观点看,定义就是用一个词项(概念)去说明、解释或规定另一个词项,定义的形式是“s就是p”或“s等于p”这样的语句。因此,如果一个定义正确,则可以认为该语句是一个真语句,即真理。例如“单身汉就是未婚的成年男子”、“等边三角形就是三条边相等的三角形”等等。

第四,与所反映的对象情况相一致的命题。所谓命题,是对对象有所反映的思维形式,也即有所陈述的语句。命题对对象有所反映、有所陈述,因此,它必然面临一个所反映或陈述的情况与对象本身是否一致的问题。如果一个命题所反映的对象情况与对象本身的情况相一致,则此类命题我们便谓之真实命题,也叫真理。例如“北京是中国的首都”、“雪是白的”、“珠穆朗玛峰的高度为海拔8848米”等等。

以上面的分析为基础,我们将视线投向真理的分类问题。

关于真理的分类问题,不同的哲学家与逻辑学家有不同的看法,但集中来看,将真理分成逻辑真理与事实真理是一种最基本的观点。

在哲学史上,莱布尼兹首次明确提出了逻辑真理与事实真理的区分。他说:“只有两种真理:推理的真理与事实的真理。推理的真理是必然的,而它的否定是不可能的;事实的真理是偶然的,而它的否定是可能的。”[3]按莱布尼兹的分析,推理的真理即逻辑真理的内容不涉及任何经验内容,而事实真理的内容则来自于经验,所以,他把逻辑真理又叫必然真理,而把事实真理则谓之偶然真理。

逻辑实证主义者继承了莱布尼兹等人的观点,认为真理可以分为逻辑真理与综合真理,并认为,逻辑真理的真只在于它们符合逻辑句法的规则而与经验事实完全无关。所以,逻辑实证主义者认为,数学与逻辑中的真命题表述的都是逻辑真理,而自然科学中的命题如能获得经验的证实,它们表述的便是经验真理,也叫综合真理。与逻辑真理与经验真理的区分紧密相联,逻辑实证主义坚持分析命题与综合命题的区分。按他们的观点,命题可有分析命题与综合命题之分,分析命题所表述的内容的真假的判定不需要求助于经验事实,而只需依赖其词或符号的意义或逻辑规则,综合命题则是对事实与经验的陈述,它们的真实与否必须求助于经验。因此,分析命题与综合命题的区分变成了逻辑实证主义的根本“教条”。

对于逻辑真理与事实真理的区分以及分析命题与综合命题的对立,一些哲学家进行了猛烈的抨击,这其中最著名的要数哈佛大学的哲学家与逻辑学家奎因。在其经典性论文《经验论的两个教条》中,他对逻辑实证主义关于分析命题与综合命题、逻辑真理与事实真理的划分进行了较为深刻的反驳,并由此得出结论:分析命题与综合命题的分界是不可能划出的,逻辑真理与事实真理的区分也是不能成立的[4]。

我认为,将真理作逻辑真理与事实真理之区分,在一般的意义上是可行的,是有意义的。事实上,在我们前面所分析的各种真理中,逻辑上的永真命题或重言式、语义上的正确定义、数学上的真命题均可以归入逻辑真理,而与所反映的对象情况相一致的命题则可以归入事实真理之列。但是,要注意的是,不能将这种划分绝对化,即是说,所谓逻辑真理与事实真理的区分也是相对的,真正纯粹、绝对的所谓逻辑真理是不存在的,即使象排中律、矛盾律这样的逻辑真理,它们的真也是有条件的(在二值逻辑的范围之内)。所以,从这个意义上说,奎因的反驳是有道理的。

我认为,既然真理是指其值为真的命题或语句,且命题与语句在现代逻辑中又是可通的,因此,我们可以将真理作语形真理、语义真理与语用真理之分。

按现代指号学(semoitics,又译作符号学)的观点, 对语言表达式(语词与句子)的分析可以有三个层次,即语形、语义与语用层次。如果对某一表达式的分析只涉及其符号间的组合即形式结构而撇开表达式本身的具体意义,则这种分析是语形层次的;如果对表达式的分析不仅考虑其符号间的组合、结构,而且要涉及其表达式与所指对象之间的关系,即表达式的意义,则这种分析便是语义层次的;如果对表达式的分析不仅涉及其语形与语义,而且要考虑其具体的使用语境,即分析表达式与其使用者之间的特定关系,则对表达式的这种分析便是语用层次的。

与上面的所述相对应,相对于一个命题或语句,如果不需要分析符号的具体所指,只需考虑符号本身及其形式结构便可以确知其值为真,则这样的真理我们谓之语形真理。逻辑中的永真式、重言式,反映数学真理的公式均可以归于此类。比如“或者p或者非p”、“pp”、(a+ b)[2]=a[2]+2ab+b[2]等等。如果一个语句或命题的真,不能只通过分析其语形结构,而且必须分析语句或命题的具体意义才能确定,则这种类型的真理便谓之语义真理。比如,某些语义定义如“单身汉是未婚的成年男性”以及一些事实上真实的命题如“雪是白的”、“地球是圆的”、“金属都导电”等等。如果一个语句或命题的真,必须联系其具体的使用语境才能确定,一旦脱离具体的语境便无法确定,则此种真理我们谓之“语用真理”。例如“尼克松是美国总统”这一语句或命题,它在尼克松的任期内是真的,是真理,相对于尼克松的任期之外,则不是真理。因此,要确定它的真,必须考虑该语句或命题的语境因素。所以,语用真理的真主要是由其语境确定的,而语境是一个包容量很广的概念,它不仅可以包括一句话的上下文,也包括理解该语句所需的各种背景知识,由此,可以把一个语句或命题的语境定义为理解该语句或命题所依赖的各种自然与社会因素。可以看出,语用真理的最大特征就是对语境的依赖性。

就语形真理、语义真理、语用真理而言,它们的“真”的程度也是不同的:语形真理的程度最高、语义真理次之、语用真理最低。在一定的辖域或范围内,语形真理的真不需要分析符号本身的具体意义,只需分析其形式结构便可以确定,因此,从这个意义上说,它的真是不以具体内容为转移的、是十分确定的:不管对符号代之以什么相应的内容,它表述的都是真理。不同于语形真理,语义真理的真必须通过分析表达式的具体意义才能确定,因此,它的真的程度要低于语形真理。至于语用真理,其真理性依赖于其具体的语境,即是说,某一表达式在某一语境中可能是真的,但在另一语境中则可能不真,所以,只是相对于某一语境,它才是真理。因此,语用真理的“真”的程度最低。从这个意义上看,语形真理、语义真理与语用真理又是三个相互递进的层次:它们的每一前者都是后者的基础,而后者都逻辑地包涵了前者。

值得注意的是,将真理作语形真理、语义真理与语用真理之分,这种划分也并非是绝对的而是相对的。事实上,纯粹而绝对的语形真理是不存在的,我们可以看到,即使是程度最高的语形真理,它的真也是有条件的:它必须相对于某一具体的领域或系统,或就一定的条件而言。例如,pv~p、~(p∧~p)作为重言式即语形真理, 它只是在二值逻辑的范围内才是永真的,在非经典逻辑比如多值逻辑、直觉主义逻辑等系统中,它们都不永真,而如果离开逻辑与数学,即不是从逻辑与数学的眼光谈问题,则诸如pv~p、pp、(a+b)[2]=a[2]+2ab+b[ 2]等可以说都不是真理。所以,从这个意义上说,任何真理都是语用的,它们的真都是在一定的条件下,就一定的语境而言的。这一点也从一个侧面说明了任何真理都是相对的,不存在绝对的真理。

从现代逻辑的观点看,作为其值为真的语句或命题,真理的表述语言主要可分为两种,即自然语言与人工语言。

所谓自然语言,又叫日常语言,是指人们在日常生活中、在一定的语言范围中所使用的某种民族语,比如英语、汉语、法语、俄语等等。所谓人工语言,则是指人们根据特殊需要而自觉创造的符号或符号体系,其根本属性是人工制造。人工语言可有广义与狭义之分:广义的人工语言泛指一切人为地制造的各种作为交际与思维工具的符号,狭义的人工语言则专指某些学科特别是数学与逻辑学科所构造的形式化语言。形式化语言其实质也就是一个形式系统,它的一般的构造顺序正如波兰逻辑学家鲍亨斯基所说:“先确定有意义的符号,然后从符号中抽象掉意义,并用形式化方法构成系统,最后对这个所构成的系统作一种新的诠释。”[5]

无论是自然语言还是人工语言,它们都具有符号性与指谓性两个基本特征。而从逻辑的观点看,语言本质上是由基本符号、语形规则、语义规则三部分组成的一个特殊、复杂的符号系统。因此,语言的符号性是与语言系统中的基本符号与语形规则相关的,语言的指谓性则是与语义规则相关的。同时,除了符号性与指谓性这两个共同特点,从现代逻辑的角度来看,自然语言与人工语言还各有自己的特点。

一般地说,自然语言方便、灵活,使用起来生动、有趣,同时与民族文化紧密相联,这与它本身的多义性、模糊性、民族性是连在一起的。所谓自然语言的多义性,是指如果离开语境,很大部分的自然语言表达式有时表达不止一种意义;所谓模糊性,主要是指自然语言中的一些语言表达式的应用范围不是十分确定、没有严格的界定;所谓民族性,是指自然语言是伴随着某一民族的形成与发展而一代代地承袭下来的,它属于民族文化的一部分,不掌握某一民族的文化传统,就难以真正掌握该民族的语言。不同于自然语言,人工语言是人造的,它具有单义性、精确性、人类性等特征。[6]

自然语言与人工语言的这些特点,使得在逻辑上一方面人工语言较自然语言的表达更严密、更精确,因此,可以认为,自然语言更适于用来表述语用真理与语义真理,而人工语言更适于用来表达语形真理。另一方面,我们也可以看出,无论是自然语言还是人工语言,在表述真理时都有其不足之处:自然语言有欠严谨、精确,而人工语言虽然在严密与精确方面胜过自然语言,但它本身也存在过于专业化、应用范围狭窄、有时过于深奥、难以用于日常表达与交际等缺陷。因此,可以说,作为真理的表达形式的语言并不能绝对准确地表述真理的内容,这也从另一个侧面说明了任何真理都是相对的。

【参考文献】

[1] 见王路:“真与真理”,载《中国社会科学》1997年第2期。

[2] 参看梁庆寅“略论真值载体”,载《自然辩证法研究》1996年逻辑学研究增刊。

[3][4]参见陈波《逻辑哲学引论》第238页,第246页,人民出版社1990年版。

逻辑学的基本功能篇8

1.论马克思对黑格尔逻辑学的改造 

2.认知科学框架下心理学、逻辑学的交叉融合与发展

3.逻辑学教育对素质教育之价值——兼论如何加强逻辑学教育

4.逻辑学视域中的思想分析技术

5.莱布尼茨逻辑学说及其当代影响

6.逻辑学的问题与未来

7.从公务员考试看高校逻辑学教学改革 

8.逻辑学视域中的自然语言分析

9.逻辑学:从“是”到“蕴涵” 

10.论法律推理中的主体因素——兼谈法律逻辑学的研究视角 

11.论法律逻辑学与法律思维能力的培养 

12.逻辑学与现代科学的发展——兼论金岳霖先生的道路

13.论逻辑学发展的方向

14.计量逻辑学

15.引入逻辑学的PBL对培养医学生临床思维能力的初步研究

16.从诠释学看墨辩研究的逻辑学范式

17.逻辑学视域下的类比推理性质探究

18.基于泛逻辑学的逻辑关系柔性化研究

19.西方逻辑学传入过程中“辨学”与“辩学”概念的演变

20.论我国逻辑学的发展和学科建设

21.现象学与逻辑学 

22.胡塞尔《逻辑研究》中的纯粹逻辑学观念

23.概率逻辑学基本定理在多值命题逻辑系统中的推广

24.逻辑学与通识教育

25.逻辑、心理与认知——论后弗雷格时代逻辑学的发展

26.黑格尔论逻辑学、普通逻辑与辩证逻辑

27.逻辑学的革命:从形式逻辑到价值逻辑

28.清末编订名词馆与近代逻辑学术语的厘定

29.论当前我国逻辑学教育的改造——兼论提升国家软实力的一种可能路径

30.关于“艾斯特”定义的几点探讨——基于逻辑学视角

31.逻辑学和语用学

32.胡塞尔现象学视域中的逻辑学

33.简论逻辑学在大学教育中的地位

34.近百年“中国古代无逻辑学论”述评

35.略论法律逻辑学的研究视角

36.近30年中国大陆地区逻辑学研究与教学概观

37.论黑格尔逻辑学与其政治哲学的关系

38.论语言学与逻辑学的结合

39.法理学中的法律逻辑学

40.论当代逻辑学研究的信息转向

41.黑格尔逻辑学的现象学意义

42.台湾逻辑学发展及研究

43.认知科学背景下的逻辑学——认知逻辑的对象、方法、体系和意义

44.试论逻辑学对生活的渗透

45.论教育逻辑学的性质、对象与研究方法

46.批判独断论、逻辑学与辩证法的论证——冯契的思考与探索

47.计量逻辑学的基本思想和研究综述

48.逻辑学、语言学与信息科学——论自然语言逻辑的学科性质

49.“纯粹理性批判”与“纯粹理性体系”——对黑格尔《精神现象学》与《逻辑学》之关系的一种解读

50.逻辑是一把“斧子”——什么是逻辑学和为什么要学习逻辑学  

51.逻辑学研究方法在中医领域中的应用

52.逻辑学定位失范与通识教育转向诉求

53.含意研究的逻辑学思考

54.台湾六十年(1949-2009)逻辑学研究

55.经济逻辑学的研究历程与前景

56.再驳中国古代(先秦)无逻辑学论——对程仲棠教授“答马佩教授”的回复

57.素质教育概念的逻辑学解析

58.关于逻辑学功能定位的思考

59.心理逻辑经典实验的认知思考——认知科学背景下逻辑学与心理学的融合发展

60.逻辑学方法与法理学研究

61.明清时期西方逻辑学的传入与发展

62.名学、辨学与论理学:清末逻辑学译本与中国现代逻辑学科之形成

63.高校逻辑学教学改革探析

64.对“一流大学”概念不同认知的逻辑学困境与展望

65.掀起大学逻辑学教学改革的第二次浪潮

66.逻辑学与网络环境下的知识组织

67.逻辑学原理在基于本体的知识组织中的应用

68.逻辑学在大学通识教育中的地位和作用

69.《清史·西学志》纂修的一点心得——晚清逻辑学译介的问题

70.试论马克思对黑格尔逻辑学的创造性转化——以马克思《博士论文》为例

71.重论逻辑学的范围:皮尔士,抑或哈曼

72.高校逻辑学通识教育探析

73.欧洲中世纪大学逻辑学的发展与学术思维转变

74.逻辑学的形而上学基础——海德格尔关于莱布尼兹判断与真理学说的存在论阐释

75.从人工智能看当代逻辑学的发展

76.法律逻辑学的研究对象、特征与功能

77.当前我国逻辑学教育的误区与对策思考

78.20世纪逻辑学在中国的影响

79.《逻辑研究》的科学概念与纯粹逻辑学

80.为什么形而上学需要逻辑学,而数学则不需要

81.为什么说《资本论》是马克思的逻辑学

82.建立语法学的逻辑学基础——中国语法学晚出之原因探析 

83.论哲学与逻辑学的辩证关系

84.论19世纪的逻辑学——在数学与哲学之间 

85.为什么语言学研究离不开逻辑学——2009语言学和逻辑学交叉研究研讨会侧记

86.试论金岳霖的道路——兼述我国逻辑学发展的一些问题

87.从思维实践视角看当代逻辑导论教科书改革的一个动向——以《逻辑学导论》和《简明逻辑学导论》为例

88.皮尔士心中的逻辑学:从科学分类法来看

89.从比较逻辑学观点论名家

90.论黑格尔的“概念”——《逻辑学》“概念通论”释义

91.从逻辑学到心理学——归纳推理的心理学意义初探

92.从逻辑学的工具性看逻辑学的走向与发展

93.高校逻辑学教学改革刍议

94.什么叫有区别的人类学?——关于卡尔·雅斯贝尔斯哲学逻辑学的三个命题

95.逻辑学视角下体能概念研究的整合

96.胡塞尔对心理主义的批判及对纯粹逻辑学的构建

97.找寻经济学原理中的“人性逻辑”——米塞斯行为逻辑学批判

98.高校逻辑学教学改革的进路研究

逻辑学的基本功能篇9

关键字:信息管理;数据库系统;业务逻辑层

1材料与方法

1.1设计背景根据某市某局的实际需求,进行相应数据库系统的设计,对于全市人通信息进行掌握,伴随现代信息技术成功应用于各种数据管理之中,城市通过将交通信息进行快速评定,便捷了居民对于自身情况进行查询,减少了因为查询工作较为繁琐,进而居民不仅查询,导致自身违章情况拖延较为严重,导致严重的后果。在系统设计之中,应该对于交通信息数据库进行管理,以其为基础,进行相应管理过程,保证人们可以快速对于自身交通情况进行查询。

1.2具体功能设计

将交通信息进行有效总结,进而形成相应的数据库,在现代的信息管理系统之中,数据库系统可以划分为三层结构,表示层、逻辑层和数据层,在进行数据库库系统的设计过程之中,需要对于这三方面的功能进行有效设计,具体功能设计如下。

1.2.1查询功能

支持用户对于交通信息进行自主查询,并且可以进行自主查询交通违章状况和罚款情况。而且,在查询功能之中应该增加衍射功能,也就是居民在进行自身情况的查询过程之中,同时可以对于一些例如行车证等的检查情况进行及时查询。

1.2.2缴费功能

实现自动缴费业务,居民可以通过相应的设备实现在机器前实行自动缴费。缴费功能可以分为两种:一种是通过机器验证来进行缴费,另外一种便是通过网络进行缴费。在进行这项功能的设计过程之中,通过与银行系统建立连接,这需要相关部门和银行协商,建立这方面的功能。

1.2.3打印功能

对于罚单可以进行自主打印,并且在完成相应缴费后,可以进行发票打印工作。

1.2.4反馈功能

用户可以对于使用设备的情况进行反馈,方便相关单位对于设备进行临时调整。在用户完成了设备使用过程,界面应该直接反应出反馈建议提交页面,然后由用户进行评价,如果用户不进行评价,则默认为好评。

2结果

经过试用,通过将信息管理数据库系统进行相应的逻辑功能实现,很好的满足了现代城市居民对于生活的快速需求,同样也对于交通罚款情况等方面有了更为清醒的认识,伴随着现代科学技术的进步,人们已经不能满足于传统的信息查询模式,在现代之中更应该重视查询信息较为便捷。经过对于系统功能模块的试用,可以发现基于信息管理数据库系统的业务逻辑层进而研发的功能模块较为适宜人们进行信息查询,这对于现代的城市交通信息管理有着极大的帮助。

3讨论

在现代之中,信息技术得到了长足的进步,这就代表其应用在查询的工作之中,为相应工作提供了极大的便利。在本文之中进行相应系统的研发,其功能模块的研发完全是基于信息管理之中,数据库系统的业务逻辑层才能实现。逻辑层,故名思议,便是信息管理系统之中负责逻辑的一环工作,人体负责全身功能的便是大脑逻辑思维,而对于信息管理系统而言,逻辑系统负责的便是整体的功能设计,两者异曲同工,在概念上可以放置同一地位进行思考,在现代之中,想要真正的实行信息管理系统,需要数据库系统的业务逻辑层进行良好实现。在应用过程之中,逻辑层往往是应用之中的关键一环,通过逻辑功能可以进行相应的业务处理,如果业务对于数据库有所需求,可以通过逻辑层来对于数据进行调控,在实际的工作之中,其可以接受外界的需求,进而这种需求通过逻辑层转换成为相应数据库命令,然后与数据库相应的服务器进行交互作用,保证数据库信息可以向外传递,然后将这类信息传递至相应的展示界面。这对于系统而言,便是可以进行相应的查询,也就是查询功能实现的基础。在信息管理数据库系统的业务逻辑层之中,主要分为三层结构,也就是表示层、业务逻辑层、数据库,业务逻辑层在进行使用过程之中往往是通用的,在进行数据访问的过程之中,主要分为三种通信方式。

3.1与访问方建立通信

在用户进行系统使用的过程之中,往往需要进行访问层面的使用,也只有通过访问层面在能进行数据库信息的查询。也就是说,在实际的应用过程中,首先应该保证业务逻辑层和访问方建立连接,然后通过对于访问方的使用信息进行评定,对于不同用户进行不同的等级划分,进而确定用户是否具有权限访问数据库,这便是在系统使用过程的第一个步骤。

3.2业务逻辑层与数据库的通信

当业务逻辑层对于访问层的访问进行评定后,确认用户具有权限可以访问数据库,在这个时候进行业务逻辑层与数据库的通信,也就是将相应的数据请求传送至数据服务器之中,数据服务器方面也设置同样的相应程序,对于请求要求进行反应,然后对于数据库进行管理,提出数据请求需要的相关数据。

3.3反馈通信

当数据在数据库服务器上加载后,进而通过交互作用,将其传递至逻辑层,通过逻辑层将其传递至访问层,访问用户可以进行信息查看。可以说,在现代的信息管理模式之中,数据库业务逻辑层的实现至关重要,无论是现代各行业之中,想要应用信息技术来进行管理,便需要逻辑层的工作,通过逻辑层的实现方法,将用户界面和数据库系统进行连接,进而通过逻辑功能,保证功能模块的开发,所以在这里进行的便是相关分析,希望为现代的信息管理提出有效帮助。

参考文献

[1]国廷峰.刍议计算机数据库管理系统的应用[J].商情,2014(36):127-127

[2]李孟琦.刍议企业信息管理中OA系统的应用和实现[J].信息通信,2015(2):170-170

逻辑学的基本功能篇10

1.高中生生物理论部分的知识逻辑介绍

简单来说,高中生物理论部分是一个引导学生认识世界、认识事物发展规律的一个过程,从抽象到具体、从微观到宏观,主要目的是未来让学生可以真正理解生物概念,了解自然界中的科学原理。从初期的学习理论知识,到最后对理论知识的灵活运用。本文以高中生物理论知识理论所占的课程比例按照从少到多的顺序分析其包含的逻辑性,并将这一逻辑思维在日常教学中体现出来。

1.1生物系统的基本结构和功能知识逻辑

从宏观生态学的角度来看,高中课本中的提出的生物学逻辑方法和科学思维原则是贯彻整个教学过程中的。主要的理论内容包括群落的概念、种群的概念、类群生物之间的演化以及自然生态平衡之间的关系[1]。比如,在分析“生物个体发育的具体规律”时,重点分析高等植物受精卵细胞DNA总量的变化和营养物质之间的线性关系,并通过对学生进行种子生命周期干重逻辑变化训练,来增加学生对知识点的理解。

1.2遗传的变异和进化知识逻辑

在高中生物课程中,遗传学是课程中的重点,孟德尔遗传定律也一直是高考中的难点。之所以是学生学习过程中遇到的难点,主要是因为学生学习过程中逻辑思维出现了问题,在知识定向方面出现了错误,不能将学到的知识和之前的知识进行纵向联系。这时教学逻辑就显得非常重要。例如,教材首先解释了遗传学和进化学理论,通过讲解这一理论为后期的克隆技术、移植技术、干细胞生物技术、胚胎切割等埋下了伏笔。在讲解遗传学的三大基本规律、伴性遗传、连锁和交换等基础知识后,然后引申到生命的起源,最后提出具有历史意义的现代进化理论以及自然选择学说等内容,至此,学生在理解基因突变、生物变异、染色体变异等方面的内容时就变得更加容易。

1.3动植物篇的知识逻辑

动植物篇的植物逻辑内容是引导学生理解植物的基本结构以及植物的解剖,整个教学内容以植物和种子为重点。大约占到了整个考生题目的20%。课程的主要内容有:植物的功能光合作用、植物的器官结构、植物的蒸腾作用、其他矿物质和养料的运输、植物的生殖发育。动物的考点主要是动物的行为体系。综合分析历年来所占的分数值可以看出,动物篇的考试内容主要和其他章节一起进行考试。在这一方面也体现了逻辑性。比如,在“神经体液调节”的章节中,要结合学生的认知规律以及课程的安排情况,提前做好“神经调节内容和激素”内容的铺垫工作,弥补学生在这一方面思维和信息的不足。在这一部分教学过程中,还可以增加解剖技术和显微镜试验技术来进行讲解,要求学生培养自己的科研能力,让学生具有一定的动手试验能力,掌握初步分析实验数据和结果的方法。

1.4细胞生物学基础的知识逻辑结构

高中生物课程内容中,细胞生物大约占到了整个课程内容的1/4,是高中生物课程中重要的知识点[2]。其教学内容主要包括细胞器和细胞质、细胞的功能和结构、细胞的化学成分、细胞的减数分裂和有丝分裂、代谢蛋白质合成通过膜是运转过程。细胞知识让学生找到了一扇通向生物、植物和动物三界的大门,对人类曾经无法理解的自然现象进行了介绍,为高中生认识和了解生物领域打下了基础。

2.建立逻辑知识体系

对于高中生来说,其学习目的是非常明确的,为了保证学习质量,构建详细的知识框架是非常重要的。如果只是一味的追求知识量,很容易偏离本质,舍弃学生的逻辑思维能力,采用题海战术的学习方法是不明智的。而认真研究教材目录以及课程标准,理清每一节课程内容之间的关系,让学习了解内容的主次性,并鼓励学生从多个角度、多个层面分析问题、通过使用制作图表的方法来进行假设,并对结论进行推到分析,找出违背了那一些规律,然后通过类推和比较,了解事物的基本属性,进而达到培养学习逻辑能力的目的[3]。在教学的过程中,要结合学生的实际情况,建立完善的逻辑思维框架,构建灵活的逻辑知识系统,最终实现高中生物教学的教学目标。我国很多知名大学的教授都举办过训练学生逻辑思维能力的选修课,主要目的是为了培养和启发学生的逻辑能力。之所以在大学教学中引入逻辑思维能力,主要是因为现阶段高中教学还存在一些缺陷,课程内容比较多,并没有锻炼学生的逻辑思维能力。而强调高中生的逻辑思维教学,可以使学生利用自身的辑能力对课本上的知识内容进行有序的排列,从不同事物关系的角度对生物学科进行解读,进而在大脑中形成抽象思维的立体形式结构,加深课堂学习的深度和广度,提升教学质量。同时,这也是高中生物教学未来发展的主要方向。