電子硬件工程師需要具備的知識

第一篇：電子硬件工程師需要具備的知識

電子硬件工程師要求掌握的東西

第一部分：硬件知識

一、數字信號

1、TTL和帶緩沖的TTL信號：邏輯門電路

2、RS232和定義：異步傳輸標準接口，通常以9個引腳

(DB-9)或是25個引腳(DB-25)的型態(tài)出現，一般個人計算機上

會有兩組RS-232接口，分別稱為C0M1和C0M2o數據傳輸速率

為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、

9600、19200波特。

3、RS485/422(平衡信號)半雙工/全雙工

4、干接點信號：無源開關，具有閉合和斷開的2種狀態(tài)，

2個接點之間沒有極性，可以互換。各種開關如：限位開關、

行程開關、腳踏開關、旋轉開關、溫度開關、液位開關等；各

種按鍵；各種傳感器的輸出，如：環(huán)境動力監(jiān)控中的傳感器、

水浸傳感器、火災報警傳感器、玻璃破碎、振動、煙霧和凝結

傳感器；繼電器、干簧管的輸出。

濕接點信號：有源開關；具有有電和無電的2種狀態(tài)；2

個接點之間有極性，不能反接。

二、模擬信號視頻

1、非平衡信號：非平穩(wěn)信號是指分布參數或者分布律隨時

間發(fā)生變化的信號?，F實世界中我們所碰到的信號大都是非平

穩(wěn)信號。平穩(wěn)和非平穩(wěn)都是針對隨機信號說的，非平穩(wěn)信號分

析和處理的一般方法有時域分析、頻域分析、時頻聯(lián)合分析。

2、平衡信號：信號在傳輸過程中，如果被直接傳送就是非

平衡信號，如果把信號反相，然后同時傳送反相的信號和原始

信號，就叫做平衡信號，平衡信號送入差動放大器，原信號和

反相位信號相減，得到加強的原始信號，由于在傳送中，兩條

線路受到的干擾差不多，在相減的過程中，減掉了一樣的干擾

信號，因此更加抗干擾。這種在平衡式信號線中抑制兩極導線

中所共同有的噪聲的現象便稱為共模抑制。所以平衡線路只需

要在輸入輸出信號增加一個差動放大器就可以實現。

三、芯片

1、封裝2、7407：TTL集電極開路六正相高壓驅動器。1

入2出3進4輸出5進6輸出9進8輸出11進10輸出13進

12輸出。

3、7404：六組反向器。1入2出3進4輸出5進6輸出9

進8輸出11進10輸出13進12輸出。

4、7400：四組與門。1.2入3出，4.5入6出，9.10入8

出,12.13入H出。

5、74LS573：八位三狀態(tài)輸出D觸發(fā)器。

6、ULN2003：高耐壓、大電流達林頓陳列，由七個硅NPN

達林頓管組成。

7、74LS244：3態(tài)8位緩沖器，一般用作總線驅動器，沒

有鎖存的功能。

8、74LS240：3態(tài)總線轉換器，一般用于總線的電平匹配

問題，為單向傳送。

9、74LS245：3態(tài)總線轉換器，一般用于總線的電平匹配

問題，為雙向傳送。

10、74LS138：3線-8線譯碼器

74LS238：加法器

11、CPLD（EPM7128）12、116113、max69114、

max485/7517615.mcl48916>me148817、ICL232/max23218.

89C51

四、分立器件

1、封裝

2、電阻：功耗和容值

3、電容

1）獨石電容

2）瓷片電容

3）電解電容

4、電感

5、電源轉換模塊

6、接線端子

7、LED發(fā)光管8、8字（共陽和共陰）

9、三極管2N555110.蜂鳴器

五、單片機最小系統(tǒng)

1、單片機

2、看門狗和上電復位電路

3、晶振和瓷片電容

六、串行接口芯片

1、eeprom2、串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA4、串行LED驅動、max7129

七、電源設計

1、開關電源：器件的選擇

2、線性電源：

1）變壓器

2）橋

3）電解電容

3、電源的保護

1）橋的保護

2）單二極管保護

八、維修

1、電源

2、看門狗

3、信號

九、設計思路

1、電源：電壓和電流

2、接口：串口、開關量輸入、開關量輸出

3、開關量信號輸出調理

1）TTL—繼電器

2）TTL—繼電器（反向邏輯）

3）TTL—固態(tài)繼電器

4）TTL-LED（8字）

5）繼電器一繼電器

6）繼電器一固態(tài)繼電器

4、開關量信號輸入調理

1）干接點一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU處理能力的考慮

6、成為產品的考慮：

1）電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積

2）電路板模塊化設計

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.電阻的功耗

2.電容的耐壓值等

5）機箱

6）電源的選擇

7）模塊化設計

8）成本核算

1.如何計算電路板的成本？

2.如何降低成本？選用功能滿足價格便宜的器件

十、思考題

1、如何檢測和指示RS422信號

2、如何檢測和指示RS232信號

3、設計一個4位8字的顯示板

1）電源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（連在一起）

4）亮度檢測

5）二級調光

4、設計一個33位1”8字的顯示板

1）電源:DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4個、3個、4個3組，帶行與行之

間帶間隔

4）單片機最小系統(tǒng)

5）譯碼邏輯

6）顯示驅動和驅動器件

5、設計一個PCL725和MOXAC168P的接口板

1）電源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8個RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62彎

3）開關量輸出信號調理：6個固態(tài)繼電器和8個繼電器，

可以被任何一路信號控制和驅動，接口：固態(tài)繼電器5.08直立,

繼電器3.81直立

4）開關量輸入調理：干接點閉合為1或0可選，接口：

3.81直立

5）RS232調理：

1.LED指示

2.前4路RS232全信號，后4路只需要TX、RX、0

3.無需光電隔離

4.接口形式：DB9（針）直立

第二部分：軟件知識

一、匯編語言

二、C51

該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學到，至于第一

部分，需要人來帶吧。

為什么要掌握這些知識？

實際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想

（程序），完成原來的這些器件分離時無法完成的功能，做成

一個成品。所需要的技能越高、功能越復雜成本越低、市場上

對相應的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自

身的價值。從成本到產品售出，之間的差價就是企業(yè)的追求。

作為企業(yè)的老板，是在市場上去尋找這樣的應用；對電子工程

師而言，是將老板提出的需求或者應用按照一定的構思原則

（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強大等）在最

短的時間內完成。最短的時間，跟電子工程師的熟練程度、工

作效率和工作時間直接有關。這就是電子工程師的價值將電子

產品抽象成一個硬件的模型，大約有以下組成：

1）輸入

2）處理核心

3）輸出

輸入基本上有以下的可能：

1）鍵盤

2）串行接口（RS232/485/canbus/以太網/USB）

3）開關量（TTL,電流環(huán)路，干接點）

4）模擬量（4?20ma、O^lOma,0?5V（平衡和非平衡信號））

輸出基本上有以下組成：

1）串行接口（RS232/485/canbus/以太網/USB）

2）開關量（TTL、電流環(huán)路、干接點、功率驅動）

3）模擬量（4?20ma,O^lOma,O~5V（平衡和非平衡信號））

4）LED顯示：發(fā)光管、八字

5）液晶顯示器

6）蜂鳴器

處理核心主要有：

1）8位單片機，主要就是51系列

2）32位arm單片機，主要有atmel和三星系列

51系列單片機現在看來，只能做一些簡單的應用，說白了，

這個芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來

做；還可以在arm上加一個操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫

最近三星的arm受到追捧，價格便宜，以太網和USB的接口也

有，周立功的開發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學習ARM的產品來說，應

該是最好的；作為工業(yè)級的控制，是不是合適，在網友中有不

同的看法和爭議。本公司使用atmelARM91系列開發(fā)的1個室外

使的產品，在北京室外使用，沒有任何的通風和加熱的措施，

從去年的5月份到現在，運行情況良好。已經有個成功應用的

案例。

但對于初學者來說，應該從51著手，一方面，51還是入

門級的芯片，作為初學者練手還是比較好的，可以將以上的概

念走一遍；很多特殊的單片機也是在51的核的基礎上增加了一

些I/O和A/D、D/A；也為今后學習更高一級的單片機和ARM打

下基礎

再說了，哪個老板會將ARM級別的開發(fā)放在連51也沒有學

過的新手手中在51上面去做復雜的并行擴展是沒有必要的，比

如，擴展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接買帶有A/D、D/A

的單片機；或者直接使用ARM,它的I/O口線口多。可以使用

I2C接口的芯片，擴展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口擴展

LED顯示,例如MAX7219等芯片

市面上一些比較古老的書籍中還有一些并行擴展的例子，

如：RAM.EPROM,A/D、D/A等，我覺得已經沒有必要去看了，

知道歷史上有這些一回事就行了

這些知識，是所有產品都具備的要素。所以要學，再具體

應用。

第二篇：硬件工程師需要掌握必備知識

作為一個硬件工程師，需要掌握哪些理論知識呢？樓主以

從事的通信行業(yè)（主要是交換機、網關等）為例，簡單籠統(tǒng)的

總結了一下。主要是起拋石專引玉的作用，歡迎各位同行、專家

展開討論。

1、分立器件的應用

主要包括電阻、電容、電感、磁珠、二極管、三極管、MOS

管、變壓器、光耦、繼電器、連接器、RJ45、光模塊（1*

9、SFP、SFF、XFP等）以及防護器件TVS管、壓敏電阻、

放電管、保險管、熱敏電阻等

2、邏輯器件使用、硬件編程、語言、軟件的使用、邏輯電

平的應用以及匹配等；

3、電源的設計和應用；

主要包括DC/DC、LDO電源芯片設計的原理，設計時各元器

件的選型以及電源指標參數；

4、時序分析與設計

主要包括邏輯器件中時序分析與設計、存儲器中時序分析

與設計等；

5、復位和時鐘的知識

主要包括復位電路的設計、晶體和晶振的原理、設計和起

振問題分析、時鐘的主要參數指標等；

6、存儲器的應用

主要包括eeprom、flash、SDRAM,DDR23等知識原理、選

型、電路設計以及調試等知識；

7、CPU最小系統(tǒng)知識

了解ARM、POWERPC.MIPS的CPU架構、主要是掌握其最小

系統(tǒng)的電路設計

8、總線的知識

包括各種高速總線一PCI、PCIE、USB還有一些交換之間總

線SGMIKGMH、RGMII等，低速總線uart,I2C、SPI、GPIO、

LocalBus、JTAG等;

9、EMC、安規(guī)知識

包括各種測試、指標等，各種防護器件應用，問題解決的

方法等

10、熱設計、降額設計

11、PCB工藝、布局、可制造性、可測試性設計

12、交換知識

包括MAC、PHY的的芯片知識、工作原理、電路設計和調試

以及各種交換接口，這里還可以包括軟件的一些知識例如VLAN、

生成樹協(xié)議、廣播、組播、端口聚合等交換機功能；

13、PoE供電知識

包括PoE原理、電路設計、測試、調試等知識14、1588和

同步以太網

包括同步對時原理、電路設計、測試、調試等知識

15、PI、SI知識

16、測試知識、示波器使用等

第三篇：電子硬件工程師

通信電子類專業(yè)在全國各高校中遍地開花，從一本到三本

再到?？?，每年輸出數以萬計的各層次人才。得益于通信產業(yè)

的快速發(fā)展，學生的就業(yè)率以及就業(yè)待遇都相對較好，被列為

高工資行業(yè)。

畢業(yè)后，學生的工作形式包括軟、硬開發(fā)，技術支持，軟、

硬件測試等。這其中，選擇軟件方向的同學要面對問題在，首

先不得不放棄自身數模電優(yōu)勢，而同時自身對軟件開發(fā)并不具

有競爭力，眾所周知，計算機軟件開發(fā)的的競爭將是一個大得

多激烈得多的戰(zhàn)場。對于技術支持和測試的從業(yè)者，由于不掌

握或只能接觸較少的核心技術，個人發(fā)展的天花板常常是觸手

可及卻又難以逾越的。而對于想從事硬件工程的同學，問題也

很明顯，不說門檻高低，同學們往往連門都找不到。這不能怪

任何學生，現實的原因是大學對通信專業(yè)設置的態(tài)度：“有條

件要上，沒條件也要上。”一一許多學校實際上不具備開設該

專業(yè)的實力，這關鍵在師資和實驗設備上。

想成為一名硬件工程師是很難，那是它是不是真的好呢。

就一些從業(yè)人員總體反映的情況來看，情況還是相當不錯的。

一方面實力強的學生可能一畢業(yè)就可以進華為等大企業(yè)，而由

于條件限制本科接觸少的同學，仍可以先進入相關行業(yè)小企業(yè)

中，在工作中掌握了技術后，還能再次進大公司或者獨立創(chuàng)業(yè)。

硬件工程師曲線進華為可以說是時下很流行的一個個人發(fā)展模

式?？梢哉f，只要你愿意學，硬件工程師很難說達到過不去的

瓶頸。另一方面，硬件工程師的一個基本要求就是軟硬件結合,

各種硬件電路板的開發(fā)往往都離不開軟件編碼，搞硬件的可能

階段性要去搞軟件，而搞軟件的恐怕永遠沒能力來搞硬件，這

是一大優(yōu)勢。硬件工程師的競爭可以說跟軟件的競爭是隔開著

的。而且，與軟件相反的是，硬件工程師是一個越'老'越吃

香的職業(yè)。

第四篇：電子硬件工程師要求

硬件工程師要求

基于實際經驗與實際項目詳細理解并掌握成為合格的硬件

工程師的最基本??.基本上就可以成為一個合格分:硬件知識

一、數字信.一基于實際經驗與實際項目詳細理解并掌握成

為合格的硬件工程師的最基本知識。

1）基本設計規(guī)范

2）CPU基本知識、架構、性能及選型指導

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知識、性能詳解及

選型指導

4）網絡處理器（INTEL、MOTOROLA,IBM）的基本知識、架構、

性能及選型

5）常用總線的基本知識、性能詳解

6）各種存儲器的詳細性能介紹、設計要點及選型

7）Datacom,Telecom領域常用物理層接口芯片基本知識,

性能、設計要點及選型

8）常用器件選型要點與精華

9）、CPLD、EPLD的詳細性能介紹、設計要點及選型指導

10）VHDL和VerilogHDL介紹

11）網絡基礎

12）國內大型通信設備公司硬件研究開發(fā)流程

最流行的EDA工具指導

熟練掌握并使用業(yè)界最新、最流行的專業(yè)設計工具

1）Innoveda公司的ViewDraw,Power,Cam350

2）CADENCE公司的OrCad,Allegro,Spectra

3）Altera公司的MAX+PLUSII

4）學習熟練使用VIEWDRAW.ORCAD.POWERPCS.SPECCTRA,

ALLEGRO,CAM350,MAX+PLU等工具

5）XILINX公司的FOUNDATION,ISE

一.硬件總體設計

掌握硬件總體設計所必須具備的硬件設計經驗與設計思路

1）產品需求分析

2）開發(fā)可行性分析

3）系統(tǒng)方案調研

4）總體架構，CPU選型，總線類型

5）數據通信與電信領域主流CPU：M68k系列，

PowerPC860,PowerPC8240,8260體系結構，性能及計及應注意

的問題

7）通信接口類型選擇

8）任務分解

9）最小系統(tǒng)設計

10）PCI總線知識與規(guī)范

11）如何在總體設計階段避免出現致命性錯誤

12）如何合理地進行任務分解以達到事半功倍的效果

13）項目案例：中、低端路由器等

二.硬件原理圖設計技術

目的：通過具體的項目案例，詳細進行原理圖設計全部經

驗，設計要點與精髓揭密。

1）電信與數據通信領域主流CPU

（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理設計經驗與精華；

2）Intel公司PC主板的原理圖設計精髓

3）網絡處理器的原理設計經驗與精華；

4）總線結構原理設計經驗與精華；

5）內存系統(tǒng)原理設計經驗與精華；

6）數據通信與電信領域通用物理層接口的原理設計經驗與

精華；

7）電信與數據通信設備常用的WATCHDOG的原理設計經驗

與精華；

8）電信與數據通信設備系統(tǒng)帶電插拔原理設計經驗與精華;

9）晶振與時鐘系統(tǒng)原理設計經驗與精華；

10）PCI總線的原理圖設計經驗與精華；

11）項目案例：中、低端路由器等。

三.硬件PCB圖設計

目的：通過具體的項目案例，進行PCB設計全部經驗揭密,

使你迅速成長為優(yōu)秀的硬件工程師

1）高速CPU板PCB設計經驗與精華

2）普通PCB的設計要點與精華

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB設計精華

4）Intel公司PC主板的PCB設計精華

5）PC主板、工控機主板、電信設備用主板的PCB設計經

驗精華

6）國內著名通信公司PCB設計規(guī)范與工作流程

7）PCB設計中生產、加工工藝的相關要求

8）高速PCB設計中的傳輸線問題；

9）電信與數據通信領域主流CPU（PowerPC系列）的PCB

設計經驗與精華

10）電信與數據通信領域通用物理層接口（百兆、千兆以太

網，ATM等）的PCB設計經驗與精華

11）網絡處理器的PCB設計經驗與精華

12）PCB步線的拓撲結構極其重要性

13）PCI步線的PCB設計經驗與精華

14）SDRAM、DDRSDRAM（125/133MHz）的PCB設計經驗與精

華

15）項目案例：中端路由器PCB設計

四.硬件調試

目的：以具體的項目案例，傳授硬件調試、測試經驗與要

點

1）硬件調試等同于黑箱調試，如何快速分析、解決問題

2）大量調試經驗的傳授

3）如何加速硬件調試過程

4）如何迅速解決硬件調試問題

5）DATAC0M終端設備的CE測試要求

五.軟硬件聯(lián)合調試

1）如何判別是軟件的錯

2）如何與軟件進行聯(lián)合調試

3）大量的聯(lián)合調試經驗的傳授

目的：明確職業(yè)發(fā)展的方向與定位，真正理解大企業(yè)對人

才的要求，明確個人在職業(yè)技能方面努力的1）職業(yè)生涯咨詢

與指導

2）如何成為優(yōu)秀的硬件開發(fā)工程師并獲取高薪與高職

3）硬件工程師的困境與出路

4）優(yōu)秀的硬件工程師的標準

掌握硬件和軟件知識，基本上就可以成為一個合格的電子

工程師：

第一部分：硬件知識

一、數字信號

1、TTL和帶緩沖的TTL信號

2、RS232和定義

3、RS485/422（平衡信號）

4、干接點信號

二、模擬信號視頻

1、非平衡信號

2、平衡信號

三、芯片1、2、74073、74044、74005、74LS5736、

ULN20037.74LS2448.74LS2409.74LS24510.74LS138/23811.

CPLD（EPM7128）12.116113.max69114.max485/7517615、

mcl48916.mcl48817.ICL232/max23218,89C51

四、分立器件

1、封裝

2、電阻：功耗和容值

3、電容

1）獨石電容

2）瓷片電容

3）電解電容

4、電感

5、電源轉換模塊

6、接線端子

7、LED發(fā)光管8、8字（共陽和共陰）

9、三極管2N555110.蜂鳴器

五、單片機最小系統(tǒng)

1、單片機

2、看門狗和上電復位

3、晶振和瓷片電容

六、串行接口芯片

1、eeprom2＞串行I/O接口芯片

3、串行AD、DA4、串行LED驅動、max7129

七、電源設計

1、開關電源：器件的選擇

2、線性電源：

1）變壓器

2）橋

3）電解電容

3、電源的保護

1）橋的保護

2）單二極管保護

八、維修

1、電源

2、看門狗

3、信號

九、設計思路

1、電源：電壓和電流

2、接口：串口、開關量輸入、開關量輸出

3、開關量信號輸出調理

1）TTL—繼電器

2）TTL—繼電器（反向邏輯）

3）TTL—固態(tài)繼電器

4）TTL-LED（8字）

5）繼電器一繼電器

6）繼電器一固態(tài)繼電器

4、開關量信號輸入調理

1）干接點一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU處理能力的考慮

6、成為產品的考慮：

1）電路板外形：大小尺寸、異形、連接器、空間體積

2）電路板模塊化設計

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.電阻的功耗

2.電容的耐壓值等

5）機箱

6）電源的選擇

7）模塊化設計

8）成本核算

1.如何計算電路板的成本？

2.如何降低成本？選用功能滿足價格便宜的器件

十、思考題

1、如何檢測和指示RS422信號

2、如何檢測和指示RS232信號

3、設計一個4位8字的顯示板

1）電源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（連在一起）

4）亮度檢測

5）二級調光

4、設計一個33位1”8字的顯示板

1）電源：DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4個、3個、4個3組，帶行與行之

間帶間隔

4）單片機最小系統(tǒng)

5）譯碼邏輯

6）顯示驅動和驅動器件

5、設計一個PCL725和MOXAC168P的接口板

1）電源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8個RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62彎

3）開關量輸出信號調理：6個固態(tài)繼電器和8個繼電器，

可以被任何一路信號控制和驅動，接口：固電器3.81直立

4）開關量輸入調理：干接點閉合為1或0可選，接口：

3.81直立

5）RS232調理:

1.LED指示

2.前4路RS232全信號，后4路只需要TX、RX、0

3.無需光電隔離

4.接口形式：DB9（針）直立

第二部分：軟件知識

一、匯編語言

二、C51

該部分可以從市場上買到的N種開發(fā)板上學到，至于第一

部分，需要人來帶吧。為什么要掌握這些知就是將一堆器件搭

在一起，注入思想（程序），完成原來的這些器件分離時無法

完成的功能，做成一高、功能越復雜、成本越低、市場上對相

應的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身出,

之間的差價就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板，是在市場上去

尋找這樣的應用；對電子工程師而或者應用按照一定的構思原

則（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強大等）在

最短的時間電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時間直接

有關。這就是電子工程師的價值

工程師，電子

第五篇：為機械工程師需要具備哪些知識

為機械工程師需要具備哪些知識

機械工程師考試大綱

I.基本要求

1.熟練掌握工程制圖標準和表示方法。掌握公差配合的選

用和標注。

2,熟悉常用金屬材料的性能、試驗方法及其選用。掌握鋼

的熱處理原理，熟悉常用金屬材料的熱處理方法及其選用。了

解常用工程塑料、特種陶瓷、光纖和納米材料的種類及應用。

3.掌握機械產品設計的基本知識與技能，能熟練進行零、

部件的設計。熟悉機械產品的設計程序和基本技術要素，能用

電子計算機進行零件的輔助設計，熟悉實用設計方法，了解現

代設計方法。

4.掌握制訂工藝過程的基本知識與技能，能熟練制訂典型

零件的加工工藝過程，并能分析解決現場出現的一般工藝問題。

熟悉鑄造、壓力加工、焊接、切（磨）削加工、特種加工、表

面涂蓋處理、裝配等機械制造工藝的基本技術內容、方法和特

點并掌握某些重點。熟悉工藝方案和工藝裝備的設計知識。了

解生產線設計和車間平面布置原則和知識。

5.熟悉與職業(yè)相關的安全法規(guī)、道德規(guī)范和法律知識。熟

悉經濟和管理的基礎知識。了解管理創(chuàng)新的理念及應用。

6.熟悉質量管理和質量保證體系，掌握過程控制的基本工

具與方法，了解有關質量檢測技術。

7.熟悉計算機應用的基本知識。熟悉計算機數控(CNC)

系統(tǒng)的構成、作用和控制程序的編制。了解計算機仿真的基本

概念和常用計算機軟件的特點及應用。

8.了解機械制造自動化的有關知識。

II.考試內容

一、工程制圖與公差配合1.工程制圖的一般規(guī)定

(1)圖框

(2)圖線

(3)比例

(4)標題欄

(5)視圖表示方法

(6)圖面的布置

(7)剖面符號與畫法

2.零、部件(系統(tǒng))圖樣的規(guī)定畫法

(1)機械系統(tǒng)零、部件圖樣的規(guī)定畫法(螺紋及螺紋緊固

件的畫法齒輪、齒條、蝸桿、蝸輪及鏈輪的畫法花鍵的畫法及

其尺寸標注彈簧的畫法)

(2)機械、液壓、氣動系統(tǒng)圖的示意畫法(機械零、部件

的簡化畫法和符號管路、接口和接頭簡化畫法及符號常用液壓

元件簡化畫法及符號)

3.原理圖

(1)機械系統(tǒng)原理圖的畫法

(2)液壓系統(tǒng)原理圖的畫法

(3)氣動系統(tǒng)原理圖的畫法

4.示意圖5.尺寸、公差、配合與形位公差標注

(1)尺寸標注

(2)公差與配合標注(基本概念公差與配合的標注方法)

(3)形位公差標注

6.表面質量描述和標注

(1)表面粗糙度的評定參數

(2)表面質量的標注符號及代號

(3)表面質量標注的說明

7.尺寸鏈

二、工程材料

1.金屬材料

(1)材料特性(力學性能物理性能化學性能工藝性能)

(2)晶體結構(晶體的特性金屬的晶體結構金屬的結晶金

屬在固態(tài)下的轉變合金的結構)

(3)鐵碳合金相圖(典型的鐵碳合金的結晶過程分析碳對

鐵碳合金平衡組織和性能的影響鐵碳合金相圖的應用)

(4)試驗方法(拉力試驗沖擊試驗硬度試驗化學分析金相

分析無損探傷)

(5)材料選擇(使用性能工藝性能經濟性)

2.其他工程材料

（1）工程塑料（常用熱塑性工程塑料常用熱固性工程塑料

常用塑料成型方法工程塑料的應用）

（2）特種陶瓷（氧化鋁陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼

陶瓷金屬陶瓷）

（3）光纖（種類應用）

（4）納米材料（種類應用）

3.熱處理

（1）熱處理工藝（鋼的熱處理鑄鐵熱處理有色金屬熱處理）

（2）熱處理設備（燃料爐電阻爐真空爐感應加熱電源）

（3）熱處理應用（軸類彈簧類齒輪類滾動軸承類模具類工

具類鑄鐵、鑄鋼件有色金屬件）

三、產品設計

1.新產品設計開發(fā)程序

（1）可行性分析（市場調研產品定位可行性分析報告）

（2）概念設計（設計要求功能分析方案設計設計任務書）

（3）技術設計（工作內容與要求機械結構設計設計計算說

明書）

（4）設計評價與決策（評價目標、準則評價方法）

2.機械設計基本技術要素

（1）強度、剛度

（2）結構工藝性設計（可加工性設計可裝配性設計可包裝

運輸的設計原則要點）

（3）可靠性（可靠性的評價指標可靠性設計）

（4）摩擦/磨損/潤滑（摩擦定律磨損定律影響摩擦磨損的

因素減少摩擦與磨損的方法）（5）機械振動與噪聲（基本概念

振動、噪聲產生的根源與危害防止和降低振動、噪聲的策略措

施）

（6）安全性（安全設計的原則防護設計）

（7）標準化、通用化

3.機械零、部件設計

（1）機械傳動及其零、部件（齒輪的功能特點及設計計算

軸的功能特點及設計絲杠的功能特點及設計帶傳動的功能特點

及設計計算減速器的功能特點及設計選用調速器的功能特點及

設計）

（2）聯(lián)接、緊固件（螺栓聯(lián)接的功能特點與設計鍵的功能

特點與設計計算銷的功能特點與設計聯(lián)軸器的功能特點與設計

計算過盈聯(lián)接的功能特點與設計）

（3）操作調節(jié)與控制件（彈簧的功能特點與設計離合器的

功能特點與設計制動器的功能特點）

（4）箱體/機架件（箱體、機架的設計準則箱體、機架設

計的一般要求箱體、機架的設計步驟）

4.氣動、液壓的傳動控制系統(tǒng)

（1）常用氣動、液壓元件（控制閥泵和馬達）

（2）氣、液傳動原理及系統(tǒng)設計（氣動系統(tǒng)基本管路設計

液壓系統(tǒng)基本管路設計）

（3）常見故障診斷與維護

（4）密封設計

5.電氣傳動基礎

（1）電動機（直流電動機異步電動機同步電動機）

（2）電氣調速（直流電動機的調速異步電動機的調速）

（3）電氣制動（直流電動機制動異步電動機制動）

（4）電動機的選用

6.設計方法與應用

（1）計算機輔助設計（概念應用）

（2）實用設計方法（工業(yè)造型設計優(yōu)化設計人機工程反求

技術模塊化設計有限元分析快速原型制造）

（3）現代設計方法（并行設計智能設計生命周期設計綠色

設計創(chuàng)新設計）

四、制造工藝

1.工藝過程設計

（1）工藝過程基本概念（生產過程工藝過程機械加工工藝

過程機械加工工藝規(guī)程）

（2）工藝規(guī)程設計的依據、程序和主要問題（工藝規(guī)程設

計的依據工藝規(guī)程設計的程序工藝規(guī)程設計中的主要問題）

（3）產品結構工藝性審查（產品結構工藝性審查對象產品

結構工藝性審查目的產品結構工藝性審查時應考慮的主要因素

產品結構工藝性審查內容）

（4）定位基準選擇（基準的概念精基準的選擇粗基準的選

擇）

（5）工藝路線設計（表面加工方法的選擇加工階段的劃分

加工順序的安排工序的合理組合）

（6）加工余量確定（加工余量概念影響加工余量的因素確

定加工余量的方法）（7）工藝尺寸計算（工藝尺寸鏈的基本概

念基本的工藝尺寸鏈求解綜合的工藝尺寸鏈的圖表計算法）

（8）工藝方案的技術經濟分析（工藝方案的評價原則工藝

方案的分析與比較）

（9）典型零件工藝設計示例（箱體件的加工工藝主軸加工

工藝圓柱齒輪加工工藝）

2.工藝裝備的設計與制造

（1）工藝裝備及其類型（工藝裝備工藝裝備的類型）

（2）工藝裝備選擇的依據（工藝方案工藝規(guī)程工序要求與

設備本企業(yè)的現有工藝裝備條件各類工藝裝備的標準、訂購手

冊、圖冊及使用說明書等）

（3）工藝裝備的選擇與設計的原則

（4）工藝裝備選擇的程序

（5）工藝裝備設計程序

（6）工藝裝備設計（或選擇）的技術經濟評價指標

（7）工藝裝備的驗證（工藝裝備驗證的目的驗證的范圍驗

證的主要內容驗證的方法）

3.車間平面設計

（1）車間生產設備布置原則

（2）產品種類與生產分析（按產品（或流水線、生產線）

的設備布置方案按工種（或專業(yè)化）的設備布置方案成組（或

單元）設備布置方案）

（3）車間設備的布置方式（機群式布置流水線布置）

4.切（磨）削加工

（1）切（磨）削加工基本知識（基本概念金屬切削率切削

力切削熱與切削溫度刀具磨損與刀具耐用度切削加工方法與特

點經濟加工精度）

（2）車削（常用車削方式典型車削加工表面類型車床類型

與適用范圍典型的車削加工（非數控車削方法）新的車削技術）

（3）銃削（常用銃削方式典型銃削加工表面類型銃床類型

與適用范圍典型零件表面的銃削超精銃削）

（4）磨削（常用磨削方式典型磨削加工表面類型主要磨床

類型與適用范圍典型零件表面磨削）

（5）影響切（磨）削加工質量的因素和改進措施（工藝系

統(tǒng)方面的因素工藝過程的因素環(huán)境因素提高切削加工質量的原

則措施）

（6）切削用量的選擇

（7）切削用的工夾具（機床夾具切削刀具）

5.特種加工

（1）特種加工方法與特點

（2）電火花加工（電火花成形加工電火花成形加工工藝過

程電火花成形加工機床影響電火花成形加工工藝質量的因素及

提高措施）

（3）電火花線切割加工（電火花線切割加工特點電火花線

切割加工工藝過程電火花線切割加工設備線切割加工的主要工

藝質量指標影響工藝經濟性的因素與分析）

（4）激光加工（激光加工原理、特點和分類激光加工設備

激光打孔激光切割）

（5）超聲加工（超聲加工的原理與特點超聲加工設備超聲

加工工藝參數及其影響因素超聲加工的應用）

6.鑄造（1）鑄造及其特點（鑄造工藝基礎鑄造工藝設計

鑄造工藝文件）

（2）砂型鑄造（造型材料鑄鐵件鑄造鑄鋼件鑄造銅、鋁合

金鑄件鑄造）

（3）金屬型鑄造（銅合金鑄件鋁合金鑄件）

（4）壓鑄（壓鑄件的結構壓鑄合金壓鑄機）

（5）熔模鑄造（熔模鑄件的結構熔模鑄造的工藝參數模型

殼的特點及應用）

（6）鑄造工藝裝備（模樣模板芯盒砂箱）

7.壓力加工

（1）壓力加工及其分類（壓力加工的涵義和特點壓力加工

的分類與應用）

（2）鍛造（自由鍛模鍛）

（3）沖壓（沖壓加工的特點沖壓工藝分類沖壓工藝的應用

要求）

（4）影響鍛壓加工質量的因素及其提高的措施

（5）壓力加工用的工藝裝備（沖壓模設計熱鍛模設計胎模

結構設計快速經濟制模技術）

8.焊接

（1）焊接方法和特點（熔焊工藝基礎弧焊電源及其特性焊

接工藝）

（2）電弧焊（手弧焊及其設備埋弧焊）

（3）鼠弧焊

（4）氣焊（氣焊與氣割設備選用氣焊工藝參數的選擇氣焊

工藝參數的選擇）

（5）焊接工藝裝備（焊接用夾具焊接輔助加工裝置焊接操

作機）

9.表面處理

（1）表面處理的特點和分類（表面處理特點表面工程技術

分類）

（2）涂裝技術（涂裝材料涂裝工藝與裝備涂膜干燥典型產

品涂裝涂膜質量的評價）

（3）熱噴涂技術（常用熱噴涂工藝分類和熱噴涂技術特點

熱噴涂工藝流程熱噴涂工藝方法熱噴涂材料熱噴涂技術的應用

熱噴涂涂層質量評定）

（4）電鍍（電鍍的實施方式電鍍的工藝過程影響鍍層質量

的因素電鍍種類及應用電鍍層質量評價）

10.裝配

（1）基本知識（組裝、部裝、總裝裝配單元、基準零件與

基準組件、基準部件裝配精度影響裝配質量的主要因素）

（2）裝配尺寸鏈及裝配方法（裝配尺寸鏈裝配方法）

（3）裝配方法類型及其選擇（完全互換裝配法部分互換裝

配法（亦稱大數互換裝配法）選擇裝配法修配裝配法調整裝配

法）

（4）典型部件裝配（滾動軸承部件裝配圓柱齒輪傳動部件

裝配）

五、管理/經濟

1.安全/環(huán)保

（1）設備維護保障（保養(yǎng)）與安全操作（設備的維護保障

（保養(yǎng)）加工和起重機械的安全機器人、數控機床和自動生產

線的安全技術）

（2）常見勞動安全與衛(wèi)生防范（防火、防爆防觸電和靜電

防噪聲）

（3）環(huán)境保護（工業(yè)廢氣、廢水、固體廢棄物及其處理技

術環(huán)保法律、法規(guī)及標準清潔生產IS014000環(huán)境管理系列標準

介紹）

2.與職業(yè)相關的道德、法律知識

（1）公民基本道德規(guī)范（2）公民道德建設的主要內容

（3）機械工程師職業(yè)道德規(guī)范

（4）財務及稅務制度（會計基本制度財務三表稅種、稅率）

（5）知識產權法（基本知識專利法商標法著作權法反不正

當競爭法）

（6）現代企業(yè)制度相關法律（公司法合同法招投標法生產

許可制度）

(7)WTO規(guī)則和政府產業(yè)政策(歷史和我國的承諾WTO基

本原則WTO的四大宗旨反補貼與反傾銷加入WTO對我國社會的

影響)

3.工程經濟

(1)經濟學基本概念(需求供給供給和需求平衡市場市場

經濟指令經濟和混合經濟)

(2)成本分析(成本的分類量一本一利之間的關系量一本

一利分析)

(3)價值工程(價值工程的基本概念實施價值工程的基本

程序產品功能分析產品功能評價提出改進設想分析與評價方案

試驗，檢查，評價效果)

4.管理

(1)管理的基本職能(管理的重要性和工作性質管理的基

本職能)

(2)現代企業(yè)制度(企業(yè)所有制兩權分離企業(yè)財產組織形

式公司治理結構)

(3)生產率分析與提高(生產率方法研究時間研究熟練曲

線)

(4)物流基礎(物流及其系統(tǒng)的基本概念制造企業(yè)的物流

系統(tǒng)常用物料搬運設備的特點及選用供應鏈和供應鏈管理)

(5)現場管理(5S活動定置管理)

5.管理創(chuàng)新

(1)制造模式的變化和先進制造模式(制造模式從大量生

產開始成組技術、數控技術和單元制造一一多品種成批生產的

解決方案當代的先進制造模式)

(2)MRP/MRPII/ERP(MRPMRPIIERP)

(3)精益生產(準時制(JIT)生產看板管理)

(4)項目管理(項目及項目管理概念項目管理三要素和目

標項目管理的過程和內容)

(5)靈捷制造(靈捷制造戰(zhàn)略產生背景靈捷制造戰(zhàn)略的基

本概念企業(yè)靈捷化案例)

六、質量管理/質量控制

1.質量管理/質量保證

(1)質量/產品質量(質量定義產品質量和質量特性產品

質量的形成與質量職能及職責)

(2)質量管理和全面質量管理(質量管理的含義質量管理

的發(fā)展全面質量管理的特點全面質量管理的基礎工作)

(3)IS09000族標準與質量體系(IS09000族標準的產生

與發(fā)展IS09000族標準的構成與內容質量保證和質量體系建立)

(4)質量認證(質量認證的類型產品質量認證質量體系認

證)

2.過程質量控制

(1)質量控制概念

(2)過程質量控制的基本工具(統(tǒng)計分析表排列圖因果圖)

(3)統(tǒng)計過程控制工具(直方圖工序能力和工序能力指數

Cp控制圖)(4)相關分析(相關圖(散點圖)法回歸方程法

相關分析在質量控制中的用途)

3.計量與檢測

(1)產品制造中的計量與檢測

(2)幾何量測量(測量基準長度測量用的器具角度測量器

具形狀測量器具)

(3)機械量測量(力、重量的測量力矩的測量位移測量轉

速測量振動測量)

(4)其他物理量測量(溫度測量壓力測量噪聲測量)

七、計算機應用

1.計算機應用的基本知識

(1)微機的構成及種類

(2)常用微機的結構性能特點(十六位微機

(8086/8088CPU)的結構性能特點八位微機(Z80CPU)的結構

性能特點單片機的結構性能特點I/O接口及存儲器的擴展可編

程邏輯控制器(PLC))

(3)微機軟硬件的選用原則

2.計算機仿真

(1)仿真的基本概念

(2)計算機仿真的發(fā)展和意義

(3)計算機仿真的一般過程

(4)仿真在CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)中的應用

3.計算機數字控制(CNC)

(1)CNC控制程序編制基礎(CNC加工程序編制的內容及

步驟普通程序格式及典型程序代碼)

(2)CNC程序編制方法(手工編程與自動編程手工編程舉

例程序語言方法自動編程流程及APT編程簡例普通程序格式)

(3)直線插補與圓弧插補

4.CAD/CAPP/CAM/CAE

(1)CAD/CAPP/CAM的基本概念

(2)CAD/CAPP/CAM的基本功能和工作流程

(3)計算機輔助設計(CAD)

(4)計算機輔助工藝規(guī)程設計(CAPP)

(5)計算機輔助制造(CAM)

(6)CAD/CAPP/CAM的應用狀況

(7)計算機輔助工程(ComputerAidedEngineering-CAE)

八、機械制造自動化

1.機械制造自動化發(fā)展及其技術內容分類

2.加工作業(yè)自動化(設備自動化)

(1)剛性自動化加工設備(普通的自動化機床組合機床剛

性自動線)

(2)柔性自動化加工設備(數控機床加工中心)

3.物流自動化

(1)物流概念和功能(2)物流自動化設備分類(上、下

料/裝卸自動化設備傳輸/搬運自動化設備存儲自動化設備)

4.信息流自動化

(1)信息涵義與信息流/信息系統(tǒng)

(2)信息源

(3)信息采集/輸入

(4)信息處理

(5)信息傳輸與交換

(6)信息存儲

5.管理自動化

(1)管理含義及其自動化基礎

(2)MRP-II

6.常見的機械制造柔性自動化系統(tǒng)

(1)DNC系統(tǒng)

(2)FMC(柔性加工單元)

(3)柔性自動線(FTL)

(4)FMS(柔性制造系統(tǒng))

(5)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

III.有關規(guī)定和說明

一、考試形式

機械工程師資格考試分兩個單元分別進行，均為筆試。

第一單元考試時間為3小時。試卷中所有考題應考者一律

必答。應考者需攜帶計算器、三角板和圓規(guī)。

第二單元考試時間為2小時。試卷中包含必答題和選答題。

應考者可攜帶《機械工程師資格考試指導書》，需攜帶計算器、

三角板和圓規(guī)。

第一單元試卷滿分為120分，第二單元試卷滿分為80分。

兩個單元滿分之和為200分，120分為及格分。

二、命題原則

1.命題以本大綱為依據。

2.考試命題覆蓋本大綱所規(guī)定的所有考試內容，適當突出

重點內容，加大重點內容的覆蓋密度。本大綱的重點內容為設

計/制造和管理/經濟（含質量管理）部分。

3.加強應用能力的考核，即注重考核應考者