2014年上海工程技术机械设计复试试题B答案剖析

1、考生复试编号:考生姓名:上海工程技术大学2014年硕士研究生入学复试专业笔试试题报考专业：机械电子工程、机械设计及理论、机械制造及其自动化考试科目名称：机械电子工程、机械设计及理论、机械制造及其自动化专业综合考试考试时间：90分钟以下两个科目任选其一，考生务必在答题纸上注明所选模块。一、微机原理及应用（100分）一、选择题DDDAD ADCAC、填空题（共10小题，每题1.5分，共15 分）1. C9H O2. _123.13H4. DPTR5.646. 全双工7. TCON O8.1/2569.8 O10.变址 O二、简答题（本题共 5小题，每小题6分，共30 分）1. MCS-51单片机和

2、A/D转换器的接口通常可采用查询和中断两种方法，简述这两种方式的实现过程。单片机继 OE线送一个高电平，从 AD转换器的数据线上读取 AD转换器的EOC引脚和单片机的外部中断引脚相连，AD转换触发外部中断，CPU响应外部中断，在中断服务程序中置 OE线高电答：查询法：MCS51单片机查询EOC线的状态，若为低电平表示AD转换正在进行, 续查询，若为高电平，表示AD转换已结束，给AD转换后的数字量。中断法：把 结束时EOC线上产生高电平， 平，读取AD转换后的数字量。2.假设51单片机的外接晶振是12MHz，如何定时器 T0实现1秒钟的定时中断？要求写出TH0和TLO的初值。答：51单片机的外接

3、晶振12MHz时，单次定时最多可达 65.536ms,设置一个50ms定时，每次进中 断累加1次，达到20次时正好1秒钟，T0的初值=65536-50000=15536，贝U TH0=3CH , TL0=B0H简述键盘按键软件去抖动的基本原理答：在按下某个按键时，被按键的簧片总会有轻微的抖动，这种抖动通常会持续10毫秒左右，CPU在按键抖动期间扫描键盘必然会得到错误的按键判断，通常的做法是检测到按键信号时不立即判断， 延时10-20毫秒后如果按键信号仍存在则再进行按键值的判断，如果不存在说明刚才的按键信号是干扰引起的单片机和外部设备交换信息时需要对外部设备进行编址，请写出两种编制方式，并简述各

4、自特点。答：外部设备编址方法一般有两种：统一编址和独立编址。1）统一编址的原理是把I/O控制器中的访问一控制器I/O地个端口的操作与访问内存的操作一样，也使用访问内存的指令。 和控制卡的寻址空间单独作为一个独立的地址空间对待，称为 址与之对应，并且使用专门的 I/O指令来访问端口。端口地址归入存储器寻址地址空间范围内。因此这种编址方式也称为存储器映像编址。CPU2）独立编址的方法是把I/OI/O地址空间。每个端口有一个它是如何实现中断的开放和关闭的?何谓中断？ MCS-51单片机没有专门的开中断和关中断指令,答：计算机暂时停止原程序的执行转而为外部设备服务，并在服务完成后自动返回原程序执行的过

5、程。51通过IF寄存器实现中断的两级控制，FA为总中断开关，该位为 0则所有中断关闭，为 1所有中断的总开关打开，5个不同的中断有相应的中断控制位，为1该中断打开，为0该中断关闭。三、计算题（共5小题，每小题5分，共25分）1.MCS-51单片机外接晶振 6MHz PCON=80H串行口工作在方式 1, SCON=50H定时器T1工作在方式 2，现要求以2400b/s的波特率进行串口通信，则TH1= F3H , TL1= F3HSMOD注：波特率=2咒定时器T1的溢出率322.已知MA=3000H，执行下列指令MOV SP, #50HMA : LCALL 5000H后，SP的内容为_52H,5

6、1H的内容为03H52H的内容为 30H,PC的内容为5000H3.F图8031片外扩展了外部 ROM，请计算芯片2817的地址范围。基本地址范围:0000H-1CFFH重叠地址范围:0000H-DFFFH假设MCS-51TH1=9FH单片机外接晶振频率是 6MHz，定时器T1工作在方式1下，现需要定时50ms，则, TL1 =5Bti5、下图为 DA 转换器的原理图，其中 K0 - K3为模拟电子开关，该开关受相应二进制码位（图中ao,a1,a?,a3）控制，试推导输出电压uo的表达式，注意应写出推导过程。Ki2-RKi5Ki2呢AUO=UURf20R 3 2R 2U2ERa1+ U REF

7、PRa。uo=(Uri2 Ras+UERa2.U REF2a1+Ua0)RFR 2 R四、程序设计题（共 2小题,第1题10分，第2题15分，共25 分）100名学生参加数学考试，总分100分，若成绩已存放在 MCS-51外部RAM起始地1、假设某系有址为MATH的连续存储单元，现要统计考试成绩优秀（成绩大于等于90）和良好（成绩大于等于 80, 小于90）的学生人数，试用51汇编编写程序，统计优秀和良好的人数， 并把统计结果放在内部 RAM的GRADA 和GRADB 单元。MATHXDATA1000HGRADADATA20HGRADBDATA21HMOVGRADA,#00HMOVGRADB,

8、#00HMOVR2,#64HMOVDP TR,#MAORG2000HLOOP:MOVXA,DPTRCJNEA, #5AH, LOOP1;和90比较LOOP1:JNCNEXT1;大于等于90CJNEA, #50H, LOOP2;和80比较LOOP2: JCNEXT;小于80INCGRADBSJMPNEXTNEXT1:INCGRADANEXT:INCDPTRDJNZR2, LOOP2、下图是以8051单片机为核心的 8路A/D采样示意图。图中 CD4051是8路模拟开关，LF398是采样保持器，AD574A是 12位A/D转换器，8255A是并行接口芯片。按要求完成下面3小题（1）确定8255A的

9、端口 A，端口 B，端口C以及控制口的地址（4分）7CH，7DH，7EH，7FH。（2）8255A工作在模式0，写出控制寄存器的方式控制字（1）92H（3）试用学过的MCS-51单片机汇编语言写出 8路A/D采样程序,（10 分）Org 1000HMOVDPTR #2000H（数据首地址）MOVR0，#7FHMOVA，#92HMOVXR0，AMOVR7#08H（8个通道）MOVR0 #7EH （ C口地址）MOVR2 #C0H （通道0开始地址）MAIN :MOVAR2MOVXR0A（启动 A/D）MOVR1#7CH（ A口）LOOP1:MOVXAR1ANLA#80H（检测 STS）JNZLO

10、OP1MOVA#10HORLAR2MOVXR0AMOVXAR1ANLA#0FHMOVXDPTRAINCDPTRINCR1MOVXA R1MOVXDPTR AINC R2DJNZ R7 MAINRET二、机械设计（100分）F0。（ 20 分）1、V带传动传递的功率 P=7.5 kW，带速u =10 m/s，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1 =2F2 ,试求紧边拉力F1、有效拉力Fe和预紧力【解】由P =皂LkW，得10001000 P 1000X7.5Fe = 750 NV（5 分）10（3 分）由 Fe =Fi -F2，又 Fi =2F2，得（5 分）Fj =2F2 =2x750 =1500

11、N由F1十0 +?，得Fe750F0 =F1 -亠=1500 - =1125N2 2（4 分）（3 分）2.某气缸缸体与缸盖间用 10个M20（d1=17.294mm ）的普通螺栓联接。缸体内径D = 250mm，缸内工作压力P为01MPa之间变化，螺栓材料的许用应力b = 170MPa。1）若结合面上的残余预紧力F1为工作载荷的1.5倍，试校核该螺栓的静强度。2）仍按上述条件，计算汽缸工作时螺栓危险剖面上的最大拉应力bmax，最小拉应力bmin，平C均应力m和应力幅j （已知螺栓的相对刚度 Cb+Cm =0.5）（20 分）解：1） - ca=1.3生=1.3 严 12271.7557.29

12、42 =67.9M Pa（4 分）式中：F2 -F, +F= 2.5F =2.5x4908.7 =12271.75N（2分）兀D2FP仆 4908.7N4Z4勺0（2分）（2 分）:CTca吒b 二强度满足4F2 处12271.75 =52.24M PaHX 17.294（2 分）bmin4F0g817.42=41.79M Pa兀d1 兀 X17.294（2 分）式中:CFrCbJ2.5-。.心心2 如908.7 =9817.4N（2 分）bm =bmax +bmin= 47.015M Pa（2分）（2 分）mamin5.225 MPa3.某电梯升降用的开式直齿圆柱齿轮传动装置，已知齿轮参数为

13、:乙=24，Z2= 77， b = 75mm，b2 =70mm , m=3mm ,两轮材料均为40Cr淬火处理，其Hiim1= Hlim2 =1772M Pa ,bEF1 =bEF2 =743 MPa，寿命系数 Khn =Kfn =1，材料的弹性影响系数Ze =189.血 MPa，安全系数Sf=1.2 ,Sh=1 ,YFa1=2.56 ,YSa1=1.58 ,YFa2 =2.27 ,Ysa2 =1.76，载荷系数Kf =1.70, Kh =1.75，主动轮转速 山=960r/min。试计算该对齿轮允许传递的功率。（20 分）附公式：（1）W=ZeZhj2KT1（u1）bd；兰巧，OF=bm2z

14、1解：对开式齿轮按弯曲强度计算（2 分）T1兰9 上丄1式中:2KF 陥 Ysa Sinbmqb = 70mm , Kf =1.70（2分）* rmZj =324 = 72mm（2分）crF = Kfnef 咒 0.7 h1% 743 咒 0.7 =433.4“pa =1c1.2sf2（4 分,（其中系数0.7 ） 2分）=107.15MPa =丘F 】YFa1 Ysa12.56 .58LYFa Ysamin（2 分）以2YFa2 Ysa2433 4=:=108.48MPa2.27x1.76（2 分）Ti注:70 x3x72X107.15 =476502N mm2 咒 1.7=环 6 = 47

15、6502 进0=47.9KW 9.55X1069.55X106若又计算了齿面接触强度扣8分。（2 分）（4分，公式对得2分）4图示某一对7307AC轴承支承，已知该轴转速n= 1500r/min，外加轴向载荷 Fae=1800N （方向如图），两轴承的径向载荷分别为Fr1 =2500N , Fr2 =2200N，常温下工作（f1），传动平稳e 时，X = 0.41 , Y = 0.87。解：1）求 Fd1 , Fd2Fd1.68Fr1.68汽 2500 700N!（4分）Fd2 =0.68Fr2 =O.68X22OO = 1496N J2）求 Fai, Fa2 （反装）因为 Fd2 +Fae

16、：Fd1轴有右移趋势（4 分）所以轴承1被压紧Fa1 = Fd2 + Fae = 3296 N （2 分）轴承2被放松Fa2 =Fd2 =1496N（2分）3 ）求 P， F2Fa1 3296=1.31 Ae X1=0.41Y1=0.87Fr12500（2分）P = fp（XiFri +Fai ） = 1x（0.41x2500 + 0.87咒3296）=3892.5N匸盘6X2=1 Y2=0（2 分）P2 = fpF2 =1x2200 =2200N取P1 Pmax计算.106 “tCLh =I 60n （Pmaxy106去33.4咒103、丿60 x1500、3892.5 丿= 7019.5h（