电子硬件工程师需要具备的知识

第一篇：电子硬件工程师需要具备的知识

电子硬件工程师要求掌握的东西

第一部分：硬件知识

一、数字信号

1、TTL和带缓冲的TTL信号：逻辑门电路

2、RS232和定义：异步传输标准接口，通常以9个引脚

(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态出现，一般个人计算机上

会有两组RS-232接口，分别称为C0M1和C0M2o数据传输速率

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

9600、19200波特。

3、RS485/422(平衡信号)半双工/全双工

4、干接点信号：无源开关，具有闭合和断开的2种状态，

2个接点之间没有极性，可以互换。各种开关如：限位开关、

行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等；各

种按键；各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器、

水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结

传感器；继电器、干簧管的输出。

湿接点信号：有源开关；具有有电和无电的2种状态；2

个接点之间有极性，不能反接。

二、模拟信号视频

1、非平衡信号：非平稳信号是指分布参数或者分布律随时

间发生变化的信号。现实世界中我们所碰到的信号大都是非平

稳信号。平稳和非平稳都是针对随机信号说的，非平稳信号分

析和处理的一般方法有时域分析、频域分析、时频联合分析。

2、平衡信号：信号在传输过程中，如果被直接传送就是非

平衡信号，如果把信号反相，然后同时传送反相的信号和原始

信号，就叫做平衡信号，平衡信号送入差动放大器，原信号和

反相位信号相减，得到加强的原始信号，由于在传送中，两条

线路受到的干扰差不多，在相减的过程中，减掉了一样的干扰

信号，因此更加抗干扰。这种在平衡式信号线中抑制两极导线

中所共同有的噪声的现象便称为共模抑制。所以平衡线路只需

要在输入输出信号增加一个差动放大器就可以实现。

三、芯片

1、封装2、7407：TTL集电极开路六正相高压驱动器。1

入2出3进4输出5进6输出9进8输出11进10输出13进

12输出。

3、7404：六组反向器。1入2出3进4输出5进6输出9

进8输出11进10输出13进12输出。

4、7400：四组与门。1.2入3出，4.5入6出，9.10入8

出,12.13入H出。

5、74LS573：八位三状态输出D触发器。

6、ULN2003：高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN

达林顿管组成。

7、74LS244：3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器，没

有锁存的功能。

8、74LS240：3态总线转换器，一般用于总线的电平匹配

问题，为单向传送。

9、74LS245：3态总线转换器，一般用于总线的电平匹配

问题，为双向传送。

10、74LS138：3线-8线译码器

74LS238：加法器

11、CPLD（EPM7128）12、116113、max69114、

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

89C51

四、分立器件

1、封装

2、电阻：功耗和容值

3、电容

1）独石电容

2）瓷片电容

3）电解电容

4、电感

5、电源转换模块

6、接线端子

7、LED发光管8、8字（共阳和共阴）

9、三极管2N555110.蜂鸣器

五、单片机最小系统

1、单片机

2、看门狗和上电复位电路

3、晶振和瓷片电容

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驱动、max7129

七、电源设计

1、开关电源：器件的选择

2、线性电源：

1）变压器

2）桥

3）电解电容

3、电源的保护

1）桥的保护

2）单二极管保护

八、维修

1、电源

2、看门狗

3、信号

九、设计思路

1、电源：电压和电流

2、接口：串口、开关量输入、开关量输出

3、开关量信号输出调理

1）TTL—继电器

2）TTL—继电器（反向逻辑）

3）TTL—固态继电器

4）TTL-LED（8字）

5）继电器一继电器

6）继电器一固态继电器

4、开关量信号输入调理

1）干接点一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU处理能力的考虑

6、成为产品的考虑：

1）电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积

2）电路板模块化设计

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.电阻的功耗

2.电容的耐压值等

5）机箱

6）电源的选择

7）模块化设计

8）成本核算

1.如何计算电路板的成本？

2.如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件

十、思考题

1、如何检测和指示RS422信号

2、如何检测和指示RS232信号

3、设计一个4位8字的显示板

1）电源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（连在一起）

4）亮度检测

5）二级调光

4、设计一个33位1”8字的显示板

1）电源:DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之

间带间隔

4）单片机最小系统

5）译码逻辑

6）显示驱动和驱动器件

5、设计一个PCL725和MOXAC168P的接口板

1）电源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8个RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62弯

3）开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，

可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固态继电器5.08直立,

继电器3.81直立

4）开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：

3.81直立

5）RS232调理：

1.LED指示

2.前4路RS232全信号，后4路只需要TX、RX、0

3.无需光电隔离

4.接口形式：DB9（针）直立

第二部分：软件知识

一、汇编语言

二、C51

该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到，至于第一

部分，需要人来带吧。

为什么要掌握这些知识？

实际上，电子工程师就是将一堆器件搭在一起，注入思想

（程序），完成原来的这些器件分离时无法完成的功能，做成

一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂成本越低、市场上

对相应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自

身的价值。从成本到产品售出，之间的差价就是企业的追求。

作为企业的老板，是在市场上去寻找这样的应用；对电子工程

师而言，是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则

（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最

短的时间内完成。最短的时间，跟电子工程师的熟练程度、工

作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值将电子

产品抽象成一个硬件的模型，大约有以下组成：

1）输入

2）处理核心

3）输出

输入基本上有以下的可能：

1）键盘

2）串行接口（RS232/485/canbus/以太网/USB）

3）开关量（TTL,电流环路，干接点）

4）模拟量（4〜20ma、O^lOma,0〜5V（平衡和非平衡信号））

输出基本上有以下组成：

1）串行接口（RS232/485/canbus/以太网/USB）

2）开关量（TTL、电流环路、干接点、功率驱动）

3）模拟量（4〜20ma,O^lOma,O~5V（平衡和非平衡信号））

4）LED显示：发光管、八字

5）液晶显示器

6）蜂鸣器

处理核心主要有：

1）8位单片机，主要就是51系列

2）32位arm单片机，主要有atmel和三星系列

51系列单片机现在看来，只能做一些简单的应用，说白了，

这个芯片也就是做单一的一件事情，做多了，不如使用arm来

做；还可以在arm上加一个操作系统，程序既可靠又容易编写

最近三星的arm受到追捧，价格便宜，以太网和USB的接口也

有，周立功的开发系统也便宜，作为学习ARM的产品来说，应

该是最好的；作为工业级的控制，是不是合适，在网友中有不

同的看法和争议。本公司使用atmelARM91系列开发的1个室外

使的产品，在北京室外使用，没有任何的通风和加热的措施，

从去年的5月份到现在，运行情况良好。已经有个成功应用的

案例。

但对于初学者来说，应该从51着手，一方面，51还是入

门级的芯片，作为初学者练手还是比较好的，可以将以上的概

念走一遍；很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一

些I/O和A/D、D/A；也为今后学习更高一级的单片机和ARM打

下基础

再说了，哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学

过的新手手中在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的，比

如，扩展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接买带有A/D、D/A

的单片机；或者直接使用ARM,它的I/O口线口多。可以使用

I2C接口的芯片，扩展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口扩展

LED显示,例如MAX7219等芯片

市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子，

如：RAM.EPROM,A/D、D/A等，我觉得已经没有必要去看了，

知道历史上有这些一回事就行了

这些知识，是所有产品都具备的要素。所以要学，再具体

应用。

第二篇：硬件工程师需要掌握必备知识

作为一个硬件工程师，需要掌握哪些理论知识呢？楼主以

从事的通信行业（主要是交换机、网关等）为例，简单笼统的

总结了一下。主要是起抛石专引玉的作用，欢迎各位同行、专家

展开讨论。

1、分立器件的应用

主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、MOS

管、变压器、光耦、继电器、连接器、RJ45、光模块（1*

9、SFP、SFF、XFP等）以及防护器件TVS管、压敏电阻、

放电管、保险管、热敏电阻等

2、逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电

平的应用以及匹配等；

3、电源的设计和应用；

主要包括DC/DC、LDO电源芯片设计的原理，设计时各元器

件的选型以及电源指标参数；

4、时序分析与设计

主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析

与设计等；

5、复位和时钟的知识

主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起

振问题分析、时钟的主要参数指标等；

6、存储器的应用

主要包括eeprom、flash、SDRAM,DDR23等知识原理、选

型、电路设计以及调试等知识；

7、CPU最小系统知识

了解ARM、POWERPC.MIPS的CPU架构、主要是掌握其最小

系统的电路设计

8、总线的知识

包括各种高速总线一PCI、PCIE、USB还有一些交换之间总

线SGMIKGMH、RGMII等，低速总线uart,I2C、SPI、GPIO、

LocalBus、JTAG等;

9、EMC、安规知识

包括各种测试、指标等，各种防护器件应用，问题解决的

方法等

10、热设计、降额设计

11、PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计

12、交换知识

包括MAC、PHY的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试

以及各种交换接口，这里还可以包括软件的一些知识例如VLAN、

生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能；

13、PoE供电知识

包括PoE原理、电路设计、测试、调试等知识14、1588和

同步以太网

包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识

15、PI、SI知识

16、测试知识、示波器使用等

第三篇：电子硬件工程师

通信电子类专业在全国各高校中遍地开花，从一本到三本

再到专科，每年输出数以万计的各层次人才。得益于通信产业

的快速发展，学生的就业率以及就业待遇都相对较好，被列为

高工资行业。

毕业后，学生的工作形式包括软、硬开发，技术支持，软、

硬件测试等。这其中，选择软件方向的同学要面对问题在，首

先不得不放弃自身数模电优势，而同时自身对软件开发并不具

有竞争力，众所周知，计算机软件开发的的竞争将是一个大得

多激烈得多的战场。对于技术支持和测试的从业者，由于不掌

握或只能接触较少的核心技术，个人发展的天花板常常是触手

可及却又难以逾越的。而对于想从事硬件工程的同学，问题也

很明显，不说门槛高低，同学们往往连门都找不到。这不能怪

任何学生，现实的原因是大学对通信专业设置的态度：“有条

件要上，没条件也要上。”一一许多学校实际上不具备开设该

专业的实力，这关键在师资和实验设备上。

想成为一名硬件工程师是很难，那是它是不是真的好呢。

就一些从业人员总体反映的情况来看，情况还是相当不错的。

一方面实力强的学生可能一毕业就可以进华为等大企业，而由

于条件限制本科接触少的同学，仍可以先进入相关行业小企业

中，在工作中掌握了技术后，还能再次进大公司或者独立创业。

硬件工程师曲线进华为可以说是时下很流行的一个个人发展模

式。可以说，只要你愿意学，硬件工程师很难说达到过不去的

瓶颈。另一方面，硬件工程师的一个基本要求就是软硬件结合,

各种硬件电路板的开发往往都离不开软件编码，搞硬件的可能

阶段性要去搞软件，而搞软件的恐怕永远没能力来搞硬件，这

是一大优势。硬件工程师的竞争可以说跟软件的竞争是隔开着

的。而且，与软件相反的是，硬件工程师是一个越'老'越吃

香的职业。

第四篇：电子硬件工程师要求

硬件工程师要求

基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件

工程师的最基本・•.基本上就可以成为一个合格分:硬件知识

一、数字信.一基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成

为合格的硬件工程师的最基本知识。

1）基本设计规范

2）CPU基本知识、架构、性能及选型指导

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知识、性能详解及

选型指导

4）网络处理器（INTEL、MOTOROLA,IBM）的基本知识、架构、

性能及选型

5）常用总线的基本知识、性能详解

6）各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型

7）Datacom,Telecom领域常用物理层接口芯片基本知识,

性能、设计要点及选型

8）常用器件选型要点与精华

9）、CPLD、EPLD的详细性能介绍、设计要点及选型指导

10）VHDL和VerilogHDL介绍

11）网络基础

12）国内大型通信设备公司硬件研究开发流程

最流行的EDA工具指导

熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具

1）Innoveda公司的ViewDraw,Power,Cam350

2）CADENCE公司的OrCad,Allegro,Spectra

3）Altera公司的MAX+PLUSII

4）学习熟练使用VIEWDRAW.ORCAD.POWERPCS.SPECCTRA,

ALLEGRO,CAM350,MAX+PLU等工具

5）XILINX公司的FOUNDATION,ISE

一.硬件总体设计

掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路

1）产品需求分析

2）开发可行性分析

3）系统方案调研

4）总体架构，CPU选型，总线类型

5）数据通信与电信领域主流CPU：M68k系列，

PowerPC860,PowerPC8240,8260体系结构，性能及计及应注意

的问题

7）通信接口类型选择

8）任务分解

9）最小系统设计

10）PCI总线知识与规范

11）如何在总体设计阶段避免出现致命性错误

12）如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果

13）项目案例：中、低端路由器等

二.硬件原理图设计技术

目的：通过具体的项目案例，详细进行原理图设计全部经

验，设计要点与精髓揭密。

1）电信与数据通信领域主流CPU

（M68k,PowerPC860,8240,8260等）的原理设计经验与精华；

2）Intel公司PC主板的原理图设计精髓

3）网络处理器的原理设计经验与精华；

4）总线结构原理设计经验与精华；

5）内存系统原理设计经验与精华；

6）数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与

精华；

7）电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验

与精华；

8）电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华;

9）晶振与时钟系统原理设计经验与精华；

10）PCI总线的原理图设计经验与精华；

11）项目案例：中、低端路由器等。

三.硬件PCB图设计

目的：通过具体的项目案例，进行PCB设计全部经验揭密,

使你迅速成长为优秀的硬件工程师

1）高速CPU板PCB设计经验与精华

2）普通PCB的设计要点与精华

3）MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华

4）Intel公司PC主板的PCB设计精华

5）PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经

验精华

6）国内著名通信公司PCB设计规范与工作流程

7）PCB设计中生产、加工工艺的相关要求

8）高速PCB设计中的传输线问题；

9）电信与数据通信领域主流CPU（PowerPC系列）的PCB

设计经验与精华

10）电信与数据通信领域通用物理层接口（百兆、千兆以太

网，ATM等）的PCB设计经验与精华

11）网络处理器的PCB设计经验与精华

12）PCB步线的拓扑结构极其重要性

13）PCI步线的PCB设计经验与精华

14）SDRAM、DDRSDRAM（125/133MHz）的PCB设计经验与精

华

15）项目案例：中端路由器PCB设计

四.硬件调试

目的：以具体的项目案例，传授硬件调试、测试经验与要

点

1）硬件调试等同于黑箱调试，如何快速分析、解决问题

2）大量调试经验的传授

3）如何加速硬件调试过程

4）如何迅速解决硬件调试问题

5）DATAC0M终端设备的CE测试要求

五.软硬件联合调试

1）如何判别是软件的错

2）如何与软件进行联合调试

3）大量的联合调试经验的传授

目的：明确职业发展的方向与定位，真正理解大企业对人

才的要求，明确个人在职业技能方面努力的1）职业生涯咨询

与指导

2）如何成为优秀的硬件开发工程师并获取高薪与高职

3）硬件工程师的困境与出路

4）优秀的硬件工程师的标准

掌握硬件和软件知识，基本上就可以成为一个合格的电子

工程师：

第一部分：硬件知识

一、数字信号

1、TTL和带缓冲的TTL信号

2、RS232和定义

3、RS485/422（平衡信号）

4、干接点信号

二、模拟信号视频

1、非平衡信号

2、平衡信号

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、封装

2、电阻：功耗和容值

3、电容

1）独石电容

2）瓷片电容

3）电解电容

4、电感

5、电源转换模块

6、接线端子

7、LED发光管8、8字（共阳和共阴）

9、三极管2N555110.蜂鸣器

五、单片机最小系统

1、单片机

2、看门狗和上电复位

3、晶振和瓷片电容

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驱动、max7129

七、电源设计

1、开关电源：器件的选择

2、线性电源：

1）变压器

2）桥

3）电解电容

3、电源的保护

1）桥的保护

2）单二极管保护

八、维修

1、电源

2、看门狗

3、信号

九、设计思路

1、电源：电压和电流

2、接口：串口、开关量输入、开关量输出

3、开关量信号输出调理

1）TTL—继电器

2）TTL—继电器（反向逻辑）

3）TTL—固态继电器

4）TTL-LED（8字）

5）继电器一继电器

6）继电器一固态继电器

4、开关量信号输入调理

1）干接点一光耦

2）TTL—光耦

5、CPU处理能力的考虑

6、成为产品的考虑：

1）电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积

2）电路板模块化设计

3）成本分析

4）器件的冗余度

1.电阻的功耗

2.电容的耐压值等

5）机箱

6）电源的选择

7）模块化设计

8）成本核算

1.如何计算电路板的成本？

2.如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件

十、思考题

1、如何检测和指示RS422信号

2、如何检测和指示RS232信号

3、设计一个4位8字的显示板

1）电源：DC12

2）接口:RS232

3）4位3”8字（连在一起）

4）亮度检测

5）二级调光

4、设计一个33位1”8字的显示板

1）电源：DC5V

2）接口:RS232

3）3排11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之

间带间隔

4）单片机最小系统

5）译码逻辑

6）显示驱动和驱动器件

5、设计一个PCL725和MOXAC168P的接口板

1）电源：DC5V

2）接口:PCL725/M0XA8个RS232

1.PCL725,直立DB37,孔

2.M0XAC168P,DB62弯

3）开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，

可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固电器3.81直立

4）开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：

3.81直立

5）RS232调理:

1.LED指示

2.前4路RS232全信号，后4路只需要TX、RX、0

3.无需光电隔离

4.接口形式：DB9（针）直立

第二部分：软件知识

一、汇编语言

二、C51

该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到，至于第一

部分，需要人来带吧。为什么要掌握这些知就是将一堆器件搭

在一起，注入思想（程序），完成原来的这些器件分离时无法

完成的功能，做成一高、功能越复杂、成本越低、市场上对相

应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自身出,

之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板，是在市场上去

寻找这样的应用；对电子工程师而或者应用按照一定的构思原

则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在

最短的时间电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接

有关。这就是电子工程师的价值

工程师，电子

第五篇：为机械工程师需要具备哪些知识

为机械工程师需要具备哪些知识

机械工程师考试大纲

I.基本要求

1.熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选

用和标注。

2,熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢

的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了

解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。

3.掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、

部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用

电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现

代设计方法。

4.掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型

零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。

熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表

面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特

点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了

解生产线设计和车间平面布置原则和知识。

5.熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟

悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。

6.熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工

具与方法，了解有关质量检测技术。

7.熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控(CNC)

系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本

概念和常用计算机软件的特点及应用。

8.了解机械制造自动化的有关知识。

II.考试内容

一、工程制图与公差配合1.工程制图的一般规定

(1)图框

(2)图线

(3)比例

(4)标题栏

(5)视图表示方法

(6)图面的布置

(7)剖面符号与画法

2.零、部件(系统)图样的规定画法

(1)机械系统零、部件图样的规定画法(螺纹及螺纹紧固

件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及

其尺寸标注弹簧的画法)

(2)机械、液压、气动系统图的示意画法(机械零、部件

的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压

元件简化画法及符号)

3.原理图

(1)机械系统原理图的画法

(2)液压系统原理图的画法

(3)气动系统原理图的画法

4.示意图5.尺寸、公差、配合与形位公差标注

(1)尺寸标注

(2)公差与配合标注(基本概念公差与配合的标注方法)

(3)形位公差标注

6.表面质量描述和标注

(1)表面粗糙度的评定参数

(2)表面质量的标注符号及代号

(3)表面质量标注的说明

7.尺寸链

二、工程材料

1.金属材料

(1)材料特性(力学性能物理性能化学性能工艺性能)

(2)晶体结构(晶体的特性金属的晶体结构金属的结晶金

属在固态下的转变合金的结构)

(3)铁碳合金相图(典型的铁碳合金的结晶过程分析碳对

铁碳合金平衡组织和性能的影响铁碳合金相图的应用)

(4)试验方法(拉力试验冲击试验硬度试验化学分析金相

分析无损探伤)

(5)材料选择(使用性能工艺性能经济性)

2.其他工程材料

（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料常用热固性工程塑料

常用塑料成型方法工程塑料的应用）

（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼

陶瓷金属陶瓷）

（3）光纤（种类应用）

（4）纳米材料（种类应用）

3.热处理

（1）热处理工艺（钢的热处理铸铁热处理有色金属热处理）

（2）热处理设备（燃料炉电阻炉真空炉感应加热电源）

（3）热处理应用（轴类弹簧类齿轮类滚动轴承类模具类工

具类铸铁、铸钢件有色金属件）

三、产品设计

1.新产品设计开发程序

（1）可行性分析（市场调研产品定位可行性分析报告）

（2）概念设计（设计要求功能分析方案设计设计任务书）

（3）技术设计（工作内容与要求机械结构设计设计计算说

明书）

（4）设计评价与决策（评价目标、准则评价方法）

2.机械设计基本技术要素

（1）强度、刚度

（2）结构工艺性设计（可加工性设计可装配性设计可包装

运输的设计原则要点）

（3）可靠性（可靠性的评价指标可靠性设计）

（4）摩擦/磨损/润滑（摩擦定律磨损定律影响摩擦磨损的

因素减少摩擦与磨损的方法）（5）机械振动与噪声（基本概念

振动、噪声产生的根源与危害防止和降低振动、噪声的策略措

施）

（6）安全性（安全设计的原则防护设计）

（7）标准化、通用化

3.机械零、部件设计

（1）机械传动及其零、部件（齿轮的功能特点及设计计算

轴的功能特点及设计丝杠的功能特点及设计带传动的功能特点

及设计计算减速器的功能特点及设计选用调速器的功能特点及

设计）

（2）联接、紧固件（螺栓联接的功能特点与设计键的功能

特点与设计计算销的功能特点与设计联轴器的功能特点与设计

计算过盈联接的功能特点与设计）

（3）操作调节与控制件（弹簧的功能特点与设计离合器的

功能特点与设计制动器的功能特点）

（4）箱体/机架件（箱体、机架的设计准则箱体、机架设

计的一般要求箱体、机架的设计步骤）

4.气动、液压的传动控制系统

（1）常用气动、液压元件（控制阀泵和马达）

（2）气、液传动原理及系统设计（气动系统基本管路设计

液压系统基本管路设计）

（3）常见故障诊断与维护

（4）密封设计

5.电气传动基础

（1）电动机（直流电动机异步电动机同步电动机）

（2）电气调速（直流电动机的调速异步电动机的调速）

（3）电气制动（直流电动机制动异步电动机制动）

（4）电动机的选用

6.设计方法与应用

（1）计算机辅助设计（概念应用）

（2）实用设计方法（工业造型设计优化设计人机工程反求

技术模块化设计有限元分析快速原型制造）

（3）现代设计方法（并行设计智能设计生命周期设计绿色

设计创新设计）

四、制造工艺

1.工艺过程设计

（1）工艺过程基本概念（生产过程工艺过程机械加工工艺

过程机械加工工艺规程）

（2）工艺规程设计的依据、程序和主要问题（工艺规程设

计的依据工艺规程设计的程序工艺规程设计中的主要问题）

（3）产品结构工艺性审查（产品结构工艺性审查对象产品

结构工艺性审查目的产品结构工艺性审查时应考虑的主要因素

产品结构工艺性审查内容）

（4）定位基准选择（基准的概念精基准的选择粗基准的选

择）

（5）工艺路线设计（表面加工方法的选择加工阶段的划分

加工顺序的安排工序的合理组合）

（6）加工余量确定（加工余量概念影响加工余量的因素确

定加工余量的方法）（7）工艺尺寸计算（工艺尺寸链的基本概

念基本的工艺尺寸链求解综合的工艺尺寸链的图表计算法）

（8）工艺方案的技术经济分析（工艺方案的评价原则工艺

方案的分析与比较）

（9）典型零件工艺设计示例（箱体件的加工工艺主轴加工

工艺圆柱齿轮加工工艺）

2.工艺装备的设计与制造

（1）工艺装备及其类型（工艺装备工艺装备的类型）

（2）工艺装备选择的依据（工艺方案工艺规程工序要求与

设备本企业的现有工艺装备条件各类工艺装备的标准、订购手

册、图册及使用说明书等）

（3）工艺装备的选择与设计的原则

（4）工艺装备选择的程序

（5）工艺装备设计程序

（6）工艺装备设计（或选择）的技术经济评价指标

（7）工艺装备的验证（工艺装备验证的目的验证的范围验

证的主要内容验证的方法）

3.车间平面设计

（1）车间生产设备布置原则

（2）产品种类与生产分析（按产品（或流水线、生产线）

的设备布置方案按工种（或专业化）的设备布置方案成组（或

单元）设备布置方案）

（3）车间设备的布置方式（机群式布置流水线布置）

4.切（磨）削加工

（1）切（磨）削加工基本知识（基本概念金属切削率切削

力切削热与切削温度刀具磨损与刀具耐用度切削加工方法与特

点经济加工精度）

（2）车削（常用车削方式典型车削加工表面类型车床类型

与适用范围典型的车削加工（非数控车削方法）新的车削技术）

（3）铳削（常用铳削方式典型铳削加工表面类型铳床类型

与适用范围典型零件表面的铳削超精铳削）

（4）磨削（常用磨削方式典型磨削加工表面类型主要磨床

类型与适用范围典型零件表面磨削）

（5）影响切（磨）削加工质量的因素和改进措施（工艺系

统方面的因素工艺过程的因素环境因素提高切削加工质量的原

则措施）

（6）切削用量的选择

（7）切削用的工夹具（机床夹具切削刀具）

5.特种加工

（1）特种加工方法与特点

（2）电火花加工（电火花成形加工电火花成形加工工艺过

程电火花成形加工机床影响电火花成形加工工艺质量的因素及

提高措施）

（3）电火花线切割加工（电火花线切割加工特点电火花线

切割加工工艺过程电火花线切割加工设备线切割加工的主要工

艺质量指标影响工艺经济性的因素与分析）

（4）激光加工（激光加工原理、特点和分类激光加工设备

激光打孔激光切割）

（5）超声加工（超声加工的原理与特点超声加工设备超声

加工工艺参数及其影响因素超声加工的应用）

6.铸造（1）铸造及其特点（铸造工艺基础铸造工艺设计

铸造工艺文件）

（2）砂型铸造（造型材料铸铁件铸造铸钢件铸造铜、铝合

金铸件铸造）

（3）金属型铸造（铜合金铸件铝合金铸件）

（4）压铸（压铸件的结构压铸合金压铸机）

（5）熔模铸造（熔模铸件的结构熔模铸造的工艺参数模型

壳的特点及应用）

（6）铸造工艺装备（模样模板芯盒砂箱）

7.压力加工

（1）压力加工及其分类（压力加工的涵义和特点压力加工

的分类与应用）

（2）锻造（自由锻模锻）

（3）冲压（冲压加工的特点冲压工艺分类冲压工艺的应用

要求）

（4）影响锻压加工质量的因素及其提高的措施

（5）压力加工用的工艺装备（冲压模设计热锻模设计胎模

结构设计快速经济制模技术）

8.焊接

（1）焊接方法和特点（熔焊工艺基础弧焊电源及其特性焊

接工艺）

（2）电弧焊（手弧焊及其设备埋弧焊）

（3）鼠弧焊

（4）气焊（气焊与气割设备选用气焊工艺参数的选择气焊

工艺参数的选择）

（5）焊接工艺装备（焊接用夹具焊接辅助加工装置焊接操

作机）

9.表面处理

（1）表面处理的特点和分类（表面处理特点表面工程技术

分类）

（2）涂装技术（涂装材料涂装工艺与装备涂膜干燥典型产

品涂装涂膜质量的评价）

（3）热喷涂技术（常用热喷涂工艺分类和热喷涂技术特点

热喷涂工艺流程热喷涂工艺方法热喷涂材料热喷涂技术的应用

热喷涂涂层质量评定）

（4）电镀（电镀的实施方式电镀的工艺过程影响镀层质量

的因素电镀种类及应用电镀层质量评价）

10.装配

（1）基本知识（组装、部装、总装装配单元、基准零件与

基准组件、基准部件装配精度影响装配质量的主要因素）

（2）装配尺寸链及装配方法（装配尺寸链装配方法）

（3）装配方法类型及其选择（完全互换装配法部分互换装

配法（亦称大数互换装配法）选择装配法修配装配法调整装配

法）

（4）典型部件装配（滚动轴承部件装配圆柱齿轮传动部件

装配）

五、管理/经济

1.安全/环保

（1）设备维护保障（保养）与安全操作（设备的维护保障

（保养）加工和起重机械的安全机器人、数控机床和自动生产

线的安全技术）

（2）常见劳动安全与卫生防范（防火、防爆防触电和静电

防噪声）

（3）环境保护（工业废气、废水、固体废弃物及其处理技

术环保法律、法规及标准清洁生产IS014000环境管理系列标准

介绍）

2.与职业相关的道德、法律知识

（1）公民基本道德规范（2）公民道德建设的主要内容

（3）机械工程师职业道德规范

（4）财务及税务制度（会计基本制度财务三表税种、税率）

（5）知识产权法（基本知识专利法商标法著作权法反不正

当竞争法）

（6）现代企业制度相关法律（公司法合同法招投标法生产

许可制度）

(7)WTO规则和政府产业政策(历史和我国的承诺WTO基

本原则WTO的四大宗旨反补贴与反倾销加入WTO对我国社会的

影响)

3.工程经济

(1)经济学基本概念(需求供给供给和需求平衡市场市场

经济指令经济和混合经济)

(2)成本分析(成本的分类量一本一利之间的关系量一本

一利分析)

(3)价值工程(价值工程的基本概念实施价值工程的基本

程序产品功能分析产品功能评价提出改进设想分析与评价方案

试验，检查，评价效果)

4.管理

(1)管理的基本职能(管理的重要性和工作性质管理的基

本职能)

(2)现代企业制度(企业所有制两权分离企业财产组织形

式公司治理结构)

(3)生产率分析与提高(生产率方法研究时间研究熟练曲

线)

(4)物流基础(物流及其系统的基本概念制造企业的物流

系统常用物料搬运设备的特点及选用供应链和供应链管理)

(5)现场管理(5S活动定置管理)

5.管理创新

(1)制造模式的变化和先进制造模式(制造模式从大量生

产开始成组技术、数控技术和单元制造一一多品种成批生产的

解决方案当代的先进制造模式)

(2)MRP/MRPII/ERP(MRPMRPIIERP)

(3)精益生产(准时制(JIT)生产看板管理)

(4)项目管理(项目及项目管理概念项目管理三要素和目

标项目管理的过程和内容)

(5)灵捷制造(灵捷制造战略产生背景灵捷制造战略的基

本概念企业灵捷化案例)

六、质量管理/质量控制

1.质量管理/质量保证

(1)质量/产品质量(质量定义产品质量和质量特性产品

质量的形成与质量职能及职责)

(2)质量管理和全面质量管理(质量管理的含义质量管理

的发展全面质量管理的特点全面质量管理的基础工作)

(3)IS09000族标准与质量体系(IS09000族标准的产生

与发展IS09000族标准的构成与内容质量保证和质量体系建立)

(4)质量认证(质量认证的类型产品质量认证质量体系认

证)

2.过程质量控制

(1)质量控制概念

(2)过程质量控制的基本工具(统计分析表排列图因果图)

(3)统计过程控制工具(直方图工序能力和工序能力指数

Cp控制图)(4)相关分析(相关图(散点图)法回归方程法

相关分析在质量控制中的用途)

3.计量与检测

(1)产品制造中的计量与检测

(2)几何量测量(测量基准长度测量用的器具角度测量器

具形状测量器具)

(3)机械量测量(力、重量的测量力矩的测量位移测量转

速测量振动测量)

(4)其他物理量测量(温度测量压力测量噪声测量)

七、计算机应用

1.计算机应用的基本知识

(1)微机的构成及种类

(2)常用微机的结构性能特点(十六位微机

(8086/8088CPU)的结构性能特点八位微机(Z80CPU)的结构

性能特点单片机的结构性能特点I/O接口及存储器的扩展可编

程逻辑控制器(PLC))

(3)微机软硬件的选用原则

2.计算机仿真

(1)仿真的基本概念

(2)计算机仿真的发展和意义

(3)计算机仿真的一般过程

(4)仿真在CAD/CAPP/CAM系统中的应用

3.计算机数字控制(CNC)

(1)CNC控制程序编制基础(CNC加工程序编制的内容及

步骤普通程序格式及典型程序代码)

(2)CNC程序编制方法(手工编程与自动编程手工编程举

例程序语言方法自动编程流程及APT编程简例普通程序格式)

(3)直线插补与圆弧插补

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)计算机辅助设计(CAD)

(4)计算机辅助工艺规程设计(CAPP)

(5)计算机辅助制造(CAM)

(6)CAD/CAPP/CAM的应用状况

(7)计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering-CAE)

八、机械制造自动化

1.机械制造自动化发展及其技术内容分类

2.加工作业自动化(设备自动化)

(1)刚性自动化加工设备(普通的自动化机床组合机床刚

性自动线)

(2)柔性自动化加工设备(数控机床加工中心)

3.物流自动化

(1)物流概念和功能(2)物流自动化设备分类(上、下

料/装卸自动化设备传输/搬运自动化设备存储自动化设备)

4.信息流自动化

(1)信息涵义与信息流/信息系统

(2)信息源

(3)信息采集/输入

(4)信息处理

(5)信息传输与交换

(6)信息存储

5.管理自动化

(1)管理含义及其自动化基础

(2)MRP-II

6.常见的机械制造柔性自动化系统

(1)DNC系统

(2)FMC(柔性加工单元)

(3)柔性自动线(FTL)

(4)FMS(柔性制造系统)

(5)计算机集成制造系统(CIMS)

III.有关规定和说明

一、考试形式

机械工程师资格考试分两个单元分别进行，均为笔试。

第一单元考试时间为3小时。试卷中所有考题应考者一律

必答。应考者需携带计算器、三角板和圆规。

第二单元考试时间为2小时。试卷中包含必答题和选答题。

应考者可携带《机械工程师资格考试指导书》，需携带计算器、

三角板和圆规。

第一单元试卷满分为120分，第二单元试卷满分为80分。

两个单元满分之和为200分，120分为及格分。

二、命题原则

1.命题以本大纲为依据。

2.考试命题覆盖本大纲所规定的所有考试内容，适当突出

重点内容，加大重点内容的覆盖密度。本大纲的重点内容为设

计/制造和管理/经济（含质量管理）部分。

3.加强应用能力的考核，即注重考核应考者