2025年南京航空航天大學551機電基礎考研大綱及參考書目

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復試科目《機電基礎》包含2門課程內容：《機械制造技術基礎》和《微機原理》。

一、參考書目：

1. 機械制造技術基礎

《現代加工技術》(第4版)左敦穩主編，北京航空航天大學出版社，2017;

《現代加工技術實驗教程》左敦穩主編，北京航空航天大學出版社，2014;

《機械制造工藝與裝備》葉文華、陳蔚芳，電子工業出版社，2020。

2.微機原理

《單片機原理與應用設計(C51編程+Proteus仿真)》，第3版，張毅剛主編，電子工業出版社，2020.1;

或

《ARM Cortex-M3嵌入式系統原理及應用：STM32系列微處理器體系結構，編程與項目實戰》，馮新宇 編著，清華大學出版社，2020.

《ARM Cortex-M3嵌入式原理及應用——基于STM32F103微控制器》，黃克亞 主編，清華大學出版社，2019.

二、考試大綱

(一)《機械制造技術基礎》

1、課程的基本要求

掌握各種去除加工的基本概念、原理、實現方法、工程應用等，具體內容包括：加工技術分類與發展;切削加工機理與技術;磨削加工機理與技術;電加工機理與技術;高能束流加工機理與技術;航空航天難加工材料與難加工結構的加工技術;綠色加工技術等。掌握單因素法設計加工參數優化試驗方法，切削加工中車削或銑削力及溫度經驗公式的建立方法;對加工中可能出現的難點問題進行分析預測，對加工方法、刀具及加工參數進行選擇。綜合機械制造工藝及機床夾具設計，對機械制造技術的基礎知識、基本理論、基本方法等有機整合，要求學生掌握機械加工工藝過程、加工精度及影響因素、夾具設計、裝配工藝等基本理論知識;掌握零件加工工藝、加工質量分析方法、實驗和數據處理方法。

2、課程內容與要求

(1)切削加工技術 切削加工基本概念;刀具角度和切削層參數概念;切屑形成機理;切削力和切削溫度的測量方法、影響規律、經驗公式建立方法;表面完整性概念及內涵;刀具材料;刀具磨損機理與耐用度概念;切削液及其作用;高速切削技術概念、特點和關鍵技術;精密超精密加工概念、特點和關鍵技術;切削加工條件合理選擇。

(2)磨削加工與光整加工技術 磨削加工定義和特點;砂輪的組成;砂輪的磨損和修整方法;磨削加工機理、現象及規律;磨削與切削加工異同點;磨削工藝合理選擇;緩進給磨削、精密和超精密磨削的概念、機理和工藝;光整加工概念、分類;研磨、拋光加工的概念、機理和工藝。

(3)特種加工技術 電火花加工、電火花線切割加工的概念、機理、工藝、特點和應用;電解加工的概念、機理、工藝、特點和應用;激光加工、電子束加工、離子束加工的概念、機理、工藝、特點和應用。

(4)難加工材料與結構的加工技術 難加工材料與結構的概念、分類;材料的切削加工性及其改善方法;鈦合金、高溫合金、不銹鋼、超高強度鋼的材料特性和加工特點。

(5)生產過程、生產類型與工藝過程 機械產品生產過程、生產類型分類方法及生產綱領計算依據;機械加工工藝過程及其組成。

(6)機械加工工藝規程設計 機械加工工藝規程的設計原則、步驟和內容;零件結構工藝性分析方法;工件裝夾方法;工件定位的基本原理、定位方案;加工方法的選擇、加工路線的安排、加工階段的劃分、工序順序的安排原則等;加工余量與工序尺寸的計算方法，工藝尺寸鏈的計算方法。

(7)機床夾具設計 機床夾具的功能與結構組成;工件在機床夾具上的定位方法、典型的定位元件與裝置;定位誤差的計算方法;工件在機床夾具上的夾緊方式。

(8)機械加工精度 影響加工精度的原始誤差，機床幾何誤差對加工精度的影響，工藝系統受力變形、工藝系統受熱變形對加工精度的影響;提高加工精度的途徑及加工誤差的統計分析計算方法。

(9)機械裝配工藝 裝配尺寸鏈概念與計算方法、保證裝配精度的裝配方法及其選擇要求;保證裝配精度的幾種方法的概念及區別。

(二)《微機原理》

《單片機原理與應用(89S51部分)》或《嵌入式系統原理及應用(STM32版)》任選其一。

1、單片機原理與應用(89S51部分)

(1)二進制的基礎知識

二進制的機器數及其范圍，原碼、反碼和補碼，算術和邏輯運算;BCD碼、ASCII碼的字符編碼。

(2)單片機芯片的內部硬件結構

89S51單片機的邏輯結構及信號引腳、51單片機的存儲器組織結構、51單片機內部I/O口結構及其應用、I/O口的第二功能;時鐘電路與時序，復位操作和復位電路。

(3)C51語言編程基礎

C51語言的變量與存儲類型、絕對地址訪問、C51的函數、中斷函數;基本運算，分支與循環程序結構，以及函數與程序設計。

(4)中斷系統的工作原理及應用

單片機中斷源、中斷服務入口地址、中斷標志、中斷優先級及和中斷功能有關的寄存器、應用C51語言編寫中斷服務程序。

(5)定時器/計數器的工作原理及應用

定時器/計數器0/1的結構及相關控制寄存器，定時器/計數器0/1的中斷、C51語言編寫定時器相關的延時應用程序。

(6)串行口的工作原理及應用

串口通信的基本概念、串行口結構及相關控制寄存器、串口中斷、應用C51語言編寫串口通信程序。

(7)單片機系統的并行擴展

單片機系統擴展及編址擴展及編址技術，程序存儲器擴展及數據存儲器擴展和綜合擴展;I/O編址技術，82C55可編程通用并行接口芯片。

(8)單片機的開關檢測、鍵盤輸入與顯示的接口設計

單片機控制發光二極管顯示與編程，開關狀態檢測，單片機控制LED數碼管顯示與編程(靜態顯示與動態顯示)。鍵盤接口設計與編程(獨立式鍵盤與矩陣式鍵盤)。

2、嵌入式系統原理及應用(STM32版)

(1)計算機中數的表示

二進制的由來與編碼方法(原碼、反碼和補碼)，二進制與十進制、十六進制之間相互轉換方法，大端模式與小端模式，位、字節、字、字長的概念，常用算術和邏輯運算，信息化編碼方法(BCD碼、ASCII碼、字符編碼)。

(2)計算嵌入式系統概念與ARM Cortex-M3特性

嵌入式系統的定義與特點，ARM的概念，STM32微控制器產品線，Cortex-M3主要特性，STM32的命名規則，常見芯片封裝形式，典型嵌入式操作系統。

(3)計算STM32開發環境搭建與使用

嵌入式系統開發流程，MDK(Keil軟件)安裝與使用，STM32開發板硬件系統，STM32最小系統(電源，時鐘與復位電路)，時鐘樹，STM32 GPIO概述及引腳命名，GPIO工作模式與速度配置，復用功能重映射的概念，STM32固件庫目錄結構，Proteus與Keil_MDK聯合編程仿真，使用ST-Link或Jlink配置和調試硬件。

(4)計算STM32中斷系統原理及應用

中斷系統的基本概念，STM32中斷和異常向量表，常用的中斷類型，中斷優先級，中斷控制器NVIC，優先級分組，外部中斷的控制方法和步驟，LED發光、數碼管顯示與鍵盤接口原理，單個與多個按鍵中斷操作編程與Proteus仿真。

(5)計算STM32定時器原理與應用

STM32定時器的種類，STM32各類定時器的特點與應用范圍，死區控制的含義與作用，寄存器與庫函數方式操作定時器的方法，定時器設置步驟、操作編程與Proteus仿真。

(6)計算STM32串口通信

并行與串行通信的概念，同步與異步的概念，異步通信協議中的數據幀格式，波特率的概念，RS232常用接口形式，RS232的3種接線方式，RS232/422/485接口性能比較，寄存器與庫函數方式操作串口的方法，串口通信操作實例。

(7)計算直接存儲器訪問(DMA)與模數轉換器(ADC)

DMA、ADC的概念與作用，ADC通道選擇與轉換模式，寄存器方式與庫函數方式操作DMA/ADC的方法，DMA/ADC設置步驟與操作實例。

(8)計算 CAN總線設計

CAN的概念與特點，CAN總線基本工作原理(包括CAN總線的物理層特點，位時序，總線仲裁，控制器，過濾器，通信流程，位時間特性等)報文格式，寄存器與庫函數方式操作CAN總線的方法，ADC設置步驟與通信實例。