第一章
什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
1-2 按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？
答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。
（2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。而不完全互换是零件加工好
后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件
有互换性，组与组之间不能互换。b、当装配精度要求较高时，采用完
全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不
完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。
（3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。
1-3．什么叫公差、检测和标准化？它们与互换性有何关系？
答：（1）公差是零件几何参数误差的允许范围。
（2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。
（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
（4）公差与检测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。
1-4．按标准颁布的级别来分，我国的标准有哪几种？
答：按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
1-5．什么叫优先数系和优先数？
答：（1）优先数系是一种无量纲的分级数值，它是十进制等比数列，适用于各种量值的分级。
（2）优先数是指优先数系中的每个数。
第二章测量技术基础
2-1测量的实质是什么？一个完整的测量过程包括哪几个要素？
答：（1）测量的实质是将被测几何量L与作为计量单位的标准量E进行比较，从机时获得两面三刀者比什q的过程，即L/E=q,或L=Eq。
（2）一个完整的测量过程包括被测对象，计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
2-2量块的作用是什么？其结构上有何特点？
答：（1）量块的作用是，a、用于计量器具的校准和鉴定；b、用于精密设备的调整、精密划线和精密工件的测量；c、作为长度尺寸传递的实物基准等。
（2）其结构上的特点是：量块通常制成长方形六面体，它有两个相互平行的测量面和四个非测量面；测量面的表面非常光滑平整，具有研合性，两个测量面间具有精确的尺寸。量块上标的尺寸称为量块的标称长度ln。当ln<6mm的量
块可在上测量面上作长度标记，ln>6mm的量块，有数字的平面的右侧面为上测量面；尺寸小于10mm的量块，其截面尺寸为；尺寸大于10mm至1000mm的量块截面尺寸为35mm×9mm。
2-3量块分等、分级的依据各是什么？在实际测量中，按级和按等使用量块有何区别？
答：（1）量块分系的依据是量块测量的不确定度和量块长度变动量的允许值来划分的。量块分级主要是根据量块长度极限偏差±te和量块长度变支量的最大允许值tv来划分的。
（2）区别是：量块按“级”使用时，是以量块的标称长度作为工作尺寸。该尺寸包含了量块的制造误差，制造误差将被引入到测量结果中去，但固不需要加修正值，故使用较方便。量块按“系”使用时，是以量块栏定书列出的实例中心长度作为工作尺寸的，该尺寸排除了量块的制造误差，只包含栏定时较小的测量误差。量块按“系”使用比按“级”使用的测量精度高。
2-4说明分度间距与分度值；示值范围与测量范围；示值误差与修正值有何区别？
答：其区别如下：
（1）分度间距（刻度间距）是指计量器具的刻度标尺或度盘上两面三刀
相邻刻线中心之间的距离，般为1-2.5mm;而分度值(刻度值)是指计量器
具的刻度尺或度盘上相邻两刻线所代表的量值之差。
（2）示值范围是指计量器具所显示或指示的最小值到最大值的范围；而测量范围是指在允许的误差限内，计量器具所能测出的最小值到最大值的
范围。
（3）示值误差是指计量器具上的示值与被测量真值的代数差；而修正值是指为消除系统误差，用代数法加到未修正的测量结果上的值。修正值与
示值误差绝对值相等而符号相反。
2-5测量误差按其性质可分为哪几类？测量误差的主要来源有哪些？
答：（1）测量误差按其性质来分，可分为系统误差，随机误差和粗大误差。
（2）测量误差的方要来源：a、计量器具误差；b、标准件误差；c、测量方法误差；d、测量环境误差；e、人员误差。
2-6试从83块一套的量块中，组合下列尺寸：48.98,10.56,65.365mm。
答：组合如下：
（1）48.98 、、、、、、、、、所需尺寸
-1.48 、、、、、、、、、第一块量块的尺寸
————
47.50
-7.50 、、、、、、、、、第二块量块的尺寸
——————
40 、、、、、、、、、第三块量块的尺寸
即48.98mm=(1.48+7.50+40)mm。
（2）10.56 、、、、、、、、、所需尺寸
-1.06 、、、、、、、、、第一块量块的尺寸
—————————
9.5 、、、、、、、、、第二块量块的尺寸
即10.56mm=(1.06+9.5)mm
(3) 65.365 、、、 、、、 、、、所需尺寸
-1.005 、、、 、、、 、、、第一块量块的尺寸
——————
64.360
-1.360 、、、 、、、 、、、第二块量块的尺寸
———————
63.000
-3.000 、、、 、、、 、、、第三块量块的尺寸
———————
60 、、、 、、、 、、、第四块量块的尺寸
即65.365mm=(1.005+1.360+3.000+60)mm
2-7 某仪器在示值为20mm 处的校正值为-0.002mm,用它测工件时,若读数正好
为20mm,工件的实际尺寸为多少?
解: 工件的实际尺寸为:20+(-0.002)=19.998mm 。
2-8 某一测量范围为0~25mm 的外千分尺，当活动测杆与测,可靠接触时,其读数
为+0.02mm,若用比千分尺测工件尺寸,读数为10.95mm,其修正后的测量结
果.
解： 因示值误差为+0.02mm,则其修值为-0.02mm 。修正后的测量结果是：
10.95+(-0.02)=10.93mm 。
2-9 用两种方法分别测两个尺寸,它们的真值L1=50mm,L2=80mm,若测得值分别
为50.004mm 和80.006mm,试问哪种方法测量精度高。
解： 由相对误差计算公式ε=
Xo Xo X -×100%得： ε1=1
1
1Xo Xo X -×100%=5050
004.50-×100%=0.008% ε2=22
2Xo Xo X -×100%=80
80006.80-×100%=0.0075%
因为 ε1>ε 2
所以 第二种方法测量精度高。
2-10 今用公称尺寸为10mm 的量块将千分表调零后测量某零件的尺寸，千分表
的读数为+15um 。若量块实际上尺寸为10.0005mm,试计算千分表的调零误差和校
正值.若不计千分表的示值误差,试求被测零件的实际尺寸。
解：（1）千分表的调零误差 10-10.0005=-0.0005mm=0.5um,
（2）校正值为+0.5um,
（3）被测零件实际尺寸: 10.0005+0.015=10.0155mm 。 第三章 光滑圆柱体结合的互换性及其检测
3-2．什么是基孔制配合与基轴制配合？为什么要规定基准制？广泛采用基孔制
配合的原因何在？在什么情况下采用基轴制配合？
答： （1）基孔制配合是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差
的轴的公差带形成各种配合的一种制度。而基轴制配合是指基本偏差为一定的轴
的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
（2）因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组
合成543个孔公差带和544个轴公差带。这么多公差带可相互组成近30万种配
合。为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，
无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性
能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。因此，国家标准对孔与轴公差带之
间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。
（3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的
标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。
（4）选择基轴制配合的情况如下：a 、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面
不经切削加工；b 、与标准件相配合的孔或轴；c 、同一根轴上（基本尺寸相同）
与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。
3-3．更正下列标注的错误：
（1）?80009.0021.0-- （2）300039.0- （3）120021.0021.0-+ （4）?6087
H f
（5）?8068
D F （6） ?50f H 78 （7）?50H80039.0
解： 更正如下：
(1) ?80021.0009.0--
(2) ?300039.0+ (3)120±0.021 (4) ?6078h F
(5) ?8068d F (6) ?5078f H (7) ?50H8(0039
.0+)。 3-4． 下面三根轴哪根精度最高？哪根精度最低？
（1）?70075.0105.0++ （2）?250044.0015.0-- （3）?10022.00
-
解： （1）由Th=∣es-ei ∣得
Th1=∣es1-ei1∣=∣+0.105-(+0.075)∣=0.030mm
查表3-2得：轴的公差系级为IT7。
（2）由Th=∣es-ei ∣得
Th2=∣es2-ei2∣=∣(-0.105)-(-0.044)∣=0.029mm
查表3-2得：轴的公差系级为IT6。
（3）由Th=∣es-ei ∣得
Th3=∣es3-ei3∣=∣0-(-0.022)∣=0.022mm
查表3-2得：轴的公差系级为IT8。
由此观之，第二根轴精度最高，第三根轴轴精度最低。
3-6 查表解算下表各题，并填入空格内。
3-7．查表确定下列各尺寸的公差带代号
（1）?18011.00-（轴） （2）?1200087
.0+（孔）
（3）?50075.0050.0--（轴） （4）?65041.0005
.0-+（孔）
解： （1）基本偏差es=0 基本偏差代号为h ，
Ts=es-ei=0-(-0.011)=0.011mm=11um
查表3-2得：公差等级为IT6
故公差带代号为h6。
(2) 基本偏差EI=0 基本偏差代号为H ，
Th=ES-EI=+0.087-0=0.087mm=87um
查表3-2得：公差等级为IT9
故公差带代号为H9。
(3) 基本偏差es=-0.050 查表3-3得基本偏差代号为e ，
Ts=es-ei=-0.050-(-0.075)=0.025mm=25um
查表3-2得：公差等级为IT7
故公差带代号为e7。
(4) 基本偏差ES=+0.005 查表3-4得基本偏差代号为M ，
Th=ES-EI=+0.005-(-0.041)=0.046mm=46um
查表3-2得：公差等级为IT8
故公差带代号为M8。
3-8. 有一孔,轴配合为过渡配合,孔尺寸为?800046
.0+mm,轴尺寸为?80±
0.015mm,求最大间隙和最大过盈;画出配合的孔,轴公带图。
解：最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.046-(-0.015)mm=+0.061mm
最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.015)mm=-0.015mm
3-9. 有一组相配合的孔和轴为?3078
h N ,作如下几种计算并填空:
查表得N8=(036.0003.0--), h7=(021.00
-)
(1)孔的基本偏差是__-0.003__mm,轴的基本偏差是___0______.
(2)孔的公差为____0.033_____mm,轴公差为____0.021______mm.
(3)配合的基准制是___基轴制____;配合性质是_过渡配合________.
(4)配合公差等于_______0.054___mm.
(5)计算出孔和轴的最大,最小实体尺寸.
解： 孔的最大实体尺寸： DM=Dmin=?30+(-0.036)=?29.964mm
孔的最小实体尺寸： DL=Dmax= ?30+(-0.003)=?29.9997mm
轴的最大实体尺寸： dm=dmax=d+es= ?30+0= ?30.0mm
轴的最小实体尺寸： dl=dmin=d+ei= ?30+(-0.021)= ?29.979mm
3-10. 在某配合中,已知孔的尺寸标准为
?200013
.0+,Xmax=+0.011mm,Tf=0.022mm,求出轴的上,下偏差及其公差带代号.
解：Th=ES-EI=+0.013-0=0.013mm
因为Tf=Th+Ts
所以 Ts=Tf-Th=0.022-0.013=0.009mm
查表3-2提：轴的公差等级为IT5。
因为： Xmax=ES-ei
所以：ei=ES-Xmax=+0.013-0.011=+0.002mm
es=Ts+ei=0.009+0.002=+0.011mm
查表3-3得轴的基本偏差代号为R 。
?20k5(002.0011
.0++)。
3-11．基本尺寸为?50mm 的基准孔和基准轴相配合,孔轴的公差等级相同,配合公
差Tf=78um,试确定孔、轴的极限偏差，并与成标注形式。
解： 因为Tf=Th+Ts 且 Th=Ts
所以 Tf=2Th=2Ts 则 Th=Ts=2Tf =278
um=39um
又因为 基准孔的EI=0，基准轴的es=0,
所以 ES=Th+EI=39+0=+39um
Ei=es-Ts=0-39=-39um
写成标注形式为孔： ?50(0039
.0+)mm
轴： ?50(039.00
-)mm
3-12 画出?15Js9的公差带图，并该孔的极限尺寸，极限偏差，最大实体尺寸和
最小实体尺寸。（已知基本尺寸为15mm 时，IT9=43um ）
解： 因为Js 是对称偏差，且IT9的公差值为43um 是奇数
所以ES=-EI=219-IT =21
43-=+21um
写成尺寸标注形式为：?50±0.021mm
Dmax=D+ES= ?15+0.021= ?15.021mm
Dmin=D+EI= ?15-0.021= ?14.979mm
ES=+0.021mm
EI=-0.021mm
Dm=Dmin= ?14.979mm
Dl=Dmax= ?15.021mm
画出公差带图：
3-13．已知?40M8(034.0005
.0-+)，求?40H8/h8的极限间隙或极限过盈。
解： IT8 基本尺寸为?40的公差值Th=ES-EI=+0.005-(-0.034)=0.039mm
?40H8基准孔的EI=0，ES=Th=+0.039mm
?40h8基准轴的 es=0,ei=-Ts=-0.039mm
极限间隙： Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.039)=+0.078mm
Xmin=EI-es=0-0=0mm
3-14 略
3-15．已知基本尺寸为?40的一对孔、轴配合，要求其配合间隙为41~116，试确
定孔与轴的配合代号，并画出公差带图。
解：（1）选择基淮制
因为没有特殊要求，所以选用基孔制配合，基孔制配合EI=0。
（2）选择孔，轴公差等级
由式（3-10）得，Tf=Th+Ts=∣Xmax-Xmin ∣,根据使用
要求，配合公差Tf′=∣X′max-X′min ∣=∣116-41∣=75um,即所选孔轴公差之和
Th+Ts 应最接近T′f 而不大于T′f 。
查表3-2得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT8之间，取孔比轴大一级，故
选为IT8级，Th=39um,轴为IT7级，Ts=25um,划配合公差Tf=Th+Ts=39+25=64um
小于且最接近于75um 。因此满足使要求。
（3）确定孔，轴公差带代号
因为是基孔制配合，且孔的标准公差等级为IT8级，
所以孔的公差带代号为?40H8(0039
.0+)
又因为是间隙配合，
Xmin=EI-es=0-es=-es
由已知条件 X′min=+41um 则es′=-41um
即轴的基本偏差es 应最接近于-41um 。查表3-3，反轴的基本偏差
不e ，es=-50um, 则ei=es-Ts=-50-25=-75um
所以轴的公差带代号为?40e7(075.0050
.0-- )mm
确定的孔与轴配合代号为78
e H
（4）验算设计结果
Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.075)=+0.114mm=+114um
Xmin=EI-es=+0-(-0.050)=+0.050mm=+50um
它们介于41~116之间，设计合适。 画出公差带图如下：
3-16. 设有一基本尺寸为?110的配合，经计算，为保证连接可靠，其过盈不得小
于40um ；为保证装配后不发生塑性变形，其过不得大于110um 。若已决定采用基
轴制，试确定此配合的孔、轴公差带代号，并画出公差带图。
解：由题设要求为基轴制配合，则es=0
选择孔、轴公差等级
由Tf=Th+Ts=|Ymin-Ymax|,据使用要求配合公差T′f=|Y′min-Y′max|
即Tf′=|-40-（-110）|=70μm ，即所选孔、轴公差之和Th+Ts 应最接近Tf′而不
大于它。
查表3-2得：孔和轴的公差等级介于IT7和IT6之间，取孔比轴大一级，故选
为IT7级，Th=35μm ，轴为IT6级，Ts=22μm ，即配合公差Tf=Th+Ts=35+22=57
μm 小于且最接近于Tf′（70μm ）。因此，满足使用要求。
确定孔、轴公差带代号
因为是基轴制配合，且轴的标准公差等级为IT6级，所以轴的公差带代号为φ
110h6（022.00
-）
又因为是过盈配合，Ymin=ES-ei
由已知条件Y′min=-40μm,则ES′=Y′min+ei=-40+(-22)=-60μm
即孔的基本偏差ES 应最接近于-62μm 。查表3-4，取
基本偏差为S ，ES=-79+Δ=-79+13=-66μm ，
则EI=ES-Th=-66-35=-101μm
所以孔的公差带代号为φ110S7（101.0066
.0--）
4） 验算设计结果
Ymax=EI-es=-0.101-0=-0.101mm
Ymix=ES-ei=-0.066-(-0.022)=-0.044mm
它们介于-40μm~-110μm 之间
3-17 用通用计量器具检测?40K7 E 孔，试确定验收极限并选择计量器具。
解：确定安全裕度A
该工件公差T=0.025mm,公差等级为IT7，
A=（1/10）T ，故A=0.0025mm 。
确定验收极限
因为此工件遵守包容原则，故其验收极限应按方式一（内缩的验收极限）来
确定。
上验收极限=最大极限尺寸减去-A
下验收极限=最小极限尺寸加工+A
因φ40K7的基本偏差上偏差ES=-2+9=+7μm （表3-4）
即EI=ES-Th=+7-25=-18μm
φ40K7(018.0007.0-+)
故上验收极限=40+（+0.007）-0.0025=40.0045mm
下验收极限=40+（-0.018）+0.0025=39.9845mm
选择计量器具
查表3-14，优先选用工档，计量器具不确定度允许值工档u=2.3μ
m=0.0023mm 。
查表3-16，分度值为0.002的比较仪的测量不确定度为0.0018mm,
因为u1< u1又最接近
所以，选用分度值为0.002的比较仪符合工档要求。 第四章 形状和位置公差答案页码顺序
4-1 在表2.1中填写出形位公差各项目的符号,并注明该项目是属于形状公差还
是属于位置公差。
解：见表2．1 （符号略）
4-2
解：见表2．2。
4-3．。
解：
1）φ60f7圆柱面的圆柱度公差值为0。05mm。圆柱面必须位于半径差
为公差值0。05mm的两同轴圆柱面之间。
2）整个零件的左端面的平面度公差是0。01mm。整个零件的左端面必
须位于距离为公差值0。01mm的两平行平面之间。
3）φ36h6圆柱表面上任一素线的直线度公差为0。01mm。
圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内，距离为公差0。01的两平行直线之间。
4）φ36h6圆柱表面任一正截面的圆的圆度公差为0。01mm,在垂直于φ
36h6轴线的任一正截面上，实际圆必须位于半径差为公差值0。01mm的两同心
圆之间。
4-4 按下列要求在图2.2上标出形状公差代号。
（1）Φ50圆柱面素线的直线度公差为0.02mm。
（2）Φ30圆柱面的圆柱度公差为0.05mm。
（3）整个零件的轴线必须位于直径为0.04 mm的圆柱面内。
解：按要求在图2.1上标出形状公差代号
图2.1
4-5 将下列技术要求用代号表注在图2.5上。
（1）Φ20d7圆柱面任一素线的直线度公差为0.05mm。（或Φ20d７圆
柱面任一素线必须位于轴向平面内距离为公差值０.０５mm的两
平行直线之间。）
（2）被测Φ４０m７轴线相对于Φ20d7轴线的同轴度公差为Φ０.０
１mm。（或Φ４０m7轴线必须位于直径为公差值０.０１mm，且
与Φ２０d７轴线同轴的圆柱面内。）
（3）被测度１０H６槽的两平行平面中任一平面对另一平面的平行度
公差为０.０１５mm（或宽１０H６槽两平行平面中任一平面必须
位于距离为公差值０.０１５mm，且平行另一平面的两平行平面
之间）。
（4）１０H６槽的中心平面对Φ４０m７轴线的对称度公差为０.０１
mm。（或１０H６槽的中心平面必须位于距离位于距离为公差值
0.01mm，且直对通过Φ40m7轴线的辅助平面对称配置的两平行
平面之间。）
（5）Φ20d7圆柱面的轴线对Φ40m7圆柱右肩面的垂直度公差为Φ
0.02mm。(或Φ20d7圆柱面轴线必须位直径为公差值0.02mm，且
垂直于Φ40m7圆柱右肩面的圆柱右肩面的圆柱面内。)
解：见图2.2
图2.2
4-6．说明图2.6中形位公差标注的含义。
解：1）零件的左侧面对基准平面B（右侧面）的平行度公差为0.02mm。若有平行度误
差，则史允许按符号的方向（即从下往上）逐渐减小。
2）零件下表面任一50mm×50mm的正方形面积上，平面度公差为0.。06mm。
3）槽的中心平面对基准中心平面A（零件左、右两侧面的中心平面）的对称度公差
为0.。01mm，被测要素的尺寸公差与对称度公差遵守最大实体原则。
4-7 试述形位公差带与尺寸公差带的异同点。
答：形位公差带与尺寸公差带的相同点是公差带的公能是相同的。形位公差带是限制实
际要素变动的区域；尺寸公差带是限制实际尺寸变动的区域。只有零件的实际尺寸或实际要
素位于其公差带内，才是合格的，否则是不合格的。
形位公差带与尺寸公差带的不同点是：
（1）形位公差带通常是空间区域，尺寸公差带是平面区域。
（2）形位公差带由四个要素（形状、大小、方向、位置）组成，尺寸公差带由两
个要素（位置、大小）组成。
4-8．径向圆跳动与同轴度、端面跳动与端面垂直度有那些关系？
答：径向圆跳动与同轴度的关系：对径向圆跳动，被测要素是圆柱表面；对同轴度，被
测要素是圆柱面的轴线。两者之间的关系可以这样来分析，同一测量面内的径向圆跳动主要
来自该测量截面内的同轴度误差和圆度误差。若截面轮廓线为一理想圆，则径向圆跳动主要
由同轴度误差引起。若该被测截面没有同轴度误差，则径向圆跳动主要由圆度误差引起。由
此可见，存在同轴度误差，必然存在径向圆跳动，而存在径向圆跳动并不能说明一定有同轴
度误差。径向圆跳动公差能综合控制同轴度误差和圆度误差。
端面圆跳动与端面垂直度的关系：端面圆跳动与端面垂直度的被测要素都是端面，
基准都是轴心线。二者都可控制回转体端面形位误差，但控制效果不尽一样。端面圆跳动控
制端面的被测圆周上各沿轴向的位置误差，不能控制整个被测端面的垂直度误差和平面度误
差。垂直度公差可以综合控制整个被测端面对基准轴线的垂直度误差和平面度误差。由此可
见，被测端面存在圆跳动误差，必然存在垂直度误差，反之，存在垂直度或平面度误差，不
一定存在圆跳动误差。
4-9 试述径向全跳动公差带与圆柱度公差带、端面跳全动公差带与回转体端面垂直度公差带的异同点。
答：径向全跳动公差带与圆柱度公差带形状相同，区别在于径向全跳动公差带必须与基
准轴线同轴，位置是固定的。而圆柱度公差带的轴线则与其它无关，位置浮动。
端面全跳动公差带与回转体端面垂直度公差带形状一样，均为垂直于基准轴线的一对
平行平面。公差带的另三个要素，只要公差值相同，则大小、方向、位置完全相同。
4-10 什么叫实效尺寸？它与作用尺寸有何关系？
答：被测要素的最大实体尺寸和允许扩散工艺最大形位误差的综合结果所形成的极限
状态，称为实效状态。实效状态时的边界尺寸，称为实效尺寸。它与作用尺寸的关系是：实
效尺寸是实效状态时理想包容面的尺寸，它是一个定值，即为最大或最小作用尺寸。由此可
见，实效尺寸只有一个，作用尺寸有许多。
4-11．一销轴如图2.11所示,试按要求填空及填表。
（1）尺寸公差和形状公差遵守相关原则，此相关原则为 _最大实体原则__ ；直线度公差值Φ0.015称为_____相关公差________ 。
（2）销轴实际尺寸必须在 _____9.97_________ mm 和 ______10________ mm 之间。
（3）当销轴直径为Φ10mm 时，轴线直线度公差为______0.015___________mm 。
（4）当销的直径为Φ9.97时，公差的补偿值为___0.03______________ mm ，销轴的轴线直线度公差为 ____0.045_____________ mm 。
（5）销轴的实效尺寸为___Φ10.015______________ mm 。
（6）销轴的最大作用尺寸为____Φ10.015______________mm 。
（7）销轴的最小作用尺寸为____Φ9.97______________mm 。
（8）填表2.3
表2.3 (mm)
4-12 如图2.13所示，试按要求填空并回答问题。
（1）当孔处在最大实体状态时，孔的轴线对基准平面A 的平行度公差为__0.05___ mm 。
（2）孔的局部实际尺寸必须在__6.5____ mm 至______6.6___ mm 之间。
（3）孔的直径均为最小实体尺寸Φ6.6mm 时,孔轴线对基准A 的平行度公差为_0.15_ mm 。
（4）一实际孔，测得其孔径为Φ6.55mm,孔轴线对基准A 的平行度误差为0.12 mm 。问该孔是否合格？__不合格（因为孔径为φ6．55mm 。平行度差为0．1mm ）_______ 。
（5）孔的实效尺寸为___φ6．45_______ mm 。
4-13. 一销轴尺寸标注如图2.14所示,试按要求填空,并填表。
（1）销轴的局部实际尺寸必须在φ10 mm至φ9．985 mm之间。
（2）当销轴的直径为最大实体尺寸_____φ10___mm时，允许的轴线直线度误差为________零____ mm。此时，销轴为一个Φ10mm的理想圆柱。
（3）填表2.4
4-14.一零件尺寸标注如图2.15,试作如下回答,并填表2.5。
（1）细轴的局部实际尺寸应在_____φ40．025___ mm至____φ40．009 _______mm之间。（2）细轴直径为何尺寸时，允许的细轴轴线对基准平面A的直垂度误差最大，其最大值多少？
答：细轴直径为φ40．009时，允许的细轴线对基准平面A的垂直度误差最大，其最大值为φ0．016（φ40．025–φ40．009=φ0．016mm）。
（3）填表2.5
表2.5解：
4-15 看传动座零件工作图(图2.19),解释图中形位公差标注的含义。
4-16 根据下列要求和说明，在零件图2.20中进行标注(单位为mm )。
解： 见图2．8。
图2.8
4-17 改正图2.9a)、b)中形位公差标注上的错误(不改变形位公差项目)。
解：见图2．4a、b。
4-18 识读图2.8中形位公差标注,按要求填空：
图2.8
（1）被测要素：___φ25mm圆柱面_；基准要素：_φ15mm圆柱面轴线
_____ ；公差带形状：___两同心圆_____ ；
（2）被测要素：___槽φ10mm的中心平面_；基准要素：_φ25mm圆柱面
轴线___；公差带形状：___两平行平面_____；
（3）被测要素：____φ20mm轴心线____ ；基准要素：_______φ25mm轴的
轴心线____；公差带形状：____一个圆柱面________ ；
（4）被测要素：___孔φ8mm轴心线 _；基准要素：___φ15mm 轴的轴心线
_____；公差带形状：_____两平行平面_______；
（5）被测要素：φ15mm轴的轴心线__；公差带形状：一个圆柱面___；
第五章表面粗糙度
5-1．填空题。
（1）表面粗糙度是指加工表面__所具有的较小间距_和微小峰谷不平度。
（2）取样长度用_l _表示，评定长度用_ln_表示；轮廓中线用_ m__表示。（3）轮廓算术平均偏差用_Ra 表示；微观不平度十点高度用_ Rz 表示；轮廓最大高度用_Ry 表示。
（4）表面粗糙度代号在图样上应标注在__可见轮廓线_、_尺寸界线_或其延长线上，符号的尖端必须从材料外_指向__表面，代号中数字及符号的注写
方向必须与_尺寸数字方向__一致。
（5）表面粗糙度的选用，应在满足表面功能要求情况下，尽量选用__较大_的表面粗糙度数值。
（6）同一零件上，工作表面的粗糙度参数值_小于_非工作表面的粗糙度参数值。5-2．问答题。
（1）简述表面粗糙度对零件的使用性能有何影响。
答：表面粗糙度对零件的使用性能的影响主要表现在以下四个方面：1）对配合性质的影响由于零件的表面粗糙不平装配后，引起实际间隙
的增大或减小了实际过盈，从而引起配合性质的改变或降低了配合的边
接强度。
2）对耐磨性的影响因零件表面粗糙不平，两个零件作相寻运动时，
会影响它们之间的磨擦性能，并且粗糙的表面会主生较大的磨擦阻力。
影响运动的灵活性，使表面磨损速度增快，亦使消耗的能量增加。
3）对抗疲劳强度的影响零件表面越粗糙，表面上凹痕产生的应力集
中现象越严重。当零件承受交变载荷时。容易引起疲劳断裂。
4）对抗腐蚀性的影响粗糙的表面，它的凹谷处容易积聚腐蚀性物质，
造成表面锈蚀
（2）规定取样长度和评定长度的目的是什么？
答：规定取样长度的目的是为了限制或减弱表面波度的影响；规定评定长度的目的是为了合理地反映轮廓的真实情况。
（3）表面粗糙度的主要评定参数有哪些？优先采用哪个评定参数？
答：表面粗糙度的主要评定参数有：轮廓算术平均偏差Ra；轮廓最大高度Rz。优先选用Ra。
（4）常见的加式纹理方向符号有哪些？各代表什么意义问答题：
答：常见的加工纹理方向符号有=、⊥、X、M、C、R、P共七种。
=：表示纹理平行于标注代号的视图的投影面；
⊥：表示纹理垂直于标注代号的视图的投影面；
X：表示纹理呈两相交的方向；
M：表示纹理呈多方向；
C：表示纹理呈近似同心圆；
R：表示纹理呈近似放射形；
P：表示纹理无方向或呈凸起的细粒状。
5-3．综合题：
（1）解释表3.１中表面粗糙度标注的意义。
表3.1
解释：
解：见图3.1。
图3.1（3）将下列技术要求标注在图3.2中。
图3.2
第一章 随机过程的基本概念 1．设随机过程 +∞<<-∞=t t X t X ,cos )(0ω，其中0ω是正常数，而X 是标准正态变量。试求X （t ）的一维概率分布 解：∵ 当0cos 0=t ω 即 πω)2 1 (0+ =k t 即 πω)21(10+=k t 时 {}10)(==t x p 若 0cos 0≠t ω 即 πω)2 1 (1 0+≠ k t 时 {}{}x t X P x x X P t x F ≤=≤=0cos )(),(ω 当 0cos 0>t ω时 ξπ ωωξd e t x X P t x F t x ? - = ??? ? ??≤=02 cos 0 2 021cos ),( 此时 ()t e x t x F t x f t x 0cos 2cos 1 21,),(022ωπ ω? =??=- 若 0cos 0 ?? ?= ,2 ,cos )(出现反面出现正面t t t X π 假定“出现正面”和“出现反面”的概率各为21。试确定)(t X 的一维分布函数)2 1 ,(x F 和)1,(x F ，以及二维分布函数)1,2 1;,(21x x F 解：（1）先求)21,(x F 显然???=?? ???-=??? ??出现反面出现正面 出现反面出现正面10,212,2cos 21π X 随机变量?? ? ??21X 的可能取值只有0，1两种可能，于是 21 021= ??????=?? ? ??X P 2 1121=??????=??? ??X P 所以 ?????≥<≤<=??? ?? 11102 1 0021,x x x x F 再求F （x ,1） 显然? ??-=???=出现反面出现正面出现反面出现正面 2 1 2 cos (1)πX {}{}2 1 2)1(-1 (1)====X p X p 所以 ???? ???≥<≤<=2 121- 2 1-1 0,1)(x x x x F (2) 计算)1,2 1 ;,(21x x F ???-=???=出现反面出现正面出现反面出现正面 2 1)1(, 1 0)2 1 ( X X 于是 第一章计算机体系结构的基本概念 1.层次结构——计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为 2.计算机体系结构：程序员看到的计算机的属性，即概念性结构和功能特性。 3.实质是计算机系统中软硬件界面的确定。 4.翻译——（基于层次结构）先把N+1级程序全部变换成N级程序之后，再去执行N级程序， 在执行过程中，N+1级程序不再被访问。 5.解释——每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行一串等效的N级指令，然后再去取下 一条N+1级指令，依此重复执行。 6.体系结构——程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。主要研究计算机 系统软件和硬件的功能分配以及如何最佳、最合理地实现分配给硬件的功能。 8.透明性——在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的 概念称为透明性。 9.系列机——在一个厂家生产的具有相同的体系结构，但具有不同的组成和实现的一系列不 同型号的机器。 10.软件兼容——同一个软件可以不加修改地运行于体系结构相同的各档机器上，而且它们所 获得的结果一样，差别只在于运行的时间不同。 11.兼容机——不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。 12.计算机组成——计算机体系结构的逻辑实现。 13.计算机实现——计算机组成的物理实现。 14.存储程序计算机（冯·诺依曼结构）——采用存储程序原理，将程序和数据存放在同一存 储器中。指令在存储器中按其执行顺序存储，由指令计数器指明每条指令所在的单元地址。 15.并行性——在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。 16.时间重叠——在并行性中引入时间因素，即多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地 使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。 17.资源重复——在并行性中引入时间因素，是根据“以数量取胜”的原则，通过重复设置资源， 尤其是硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。 维护国家安全 知能演练提升 1.2017年4月15日,是《中华人民共和国国家安全法》颁布实施以来的第二个全民国家安全教育日。对我们每个公民来说,人人都是国家安全的主角,人人投身其中,就能筑起国家安全牢不可破的铜墙铁壁。这对青少年的要求是( ) A.珍惜保卫祖国、抵抗侵略的权利 B.依法打击破坏国家安全的行为 C.完善国家安全方面的法律体系 D.自觉履行维护国家安全、荣誉和利益的基本义务 2.2017年11月1日,是《中华人民共和国反间谍法》颁布实施三周年纪念日,同时也是12339间谍行为或线索全国举报电话开通三周年纪念日。12339举报电话的开通让民众更便利地参与维护国家安全。这样做( ) A.是因为维护国家安全是我国的首要工作 B.说明维护国家安全是每一个公民应尽的义务 C.有利于发现和打击间谍行为,杜绝间谍行为 D.说明维护国家安全是公民享有的权利 3.2016年9月19日,历时8天的中俄“海上联合—2016”军事演习完成全部预定科目的演练落下 帷幕。据悉,“海上联合—2016”首次设置了“联合立体夺控岛礁”科目,更加突出实战化特点。 我军进行联合军事演习的目的是( ) A.行使执法权和监督权 B.维护国家安全 C.保卫祖国,保守国家秘密 D.维护国家统一、民族团结 4.第十二届全国人民代表大会常务委员会第十八次会议通过《中华人民共和国反恐怖主义法》,自2016年1月1日起施行。就反恐怖主义来说,我们青少年应做到( ) A.树立国家安全意识,积极行使维护国家安全的政治权利 B.发现线索,及时向国家安全机关或公安机关报告 C.用严厉的刑罚制裁恐怖主义分子 D.凭借个人智慧抓获恐怖分子,立功受奖 5.2017年4月15日是我国第二个全民国家安全教育日,《法制日报》记者就公民国家安全意识进 行了网络调查,见下图。调查结果给我们青少年的启示是( ) 第1章计算机系统结构的基本概念 (1) 第2章指令集结构的分类 (10) 第3章流水线技术 (15) 第4章指令级并行 (37) 第5章存储层次 (55) 第6章输入输出系统 (70) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。 解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。 《数字电子技术》试卷 姓名：__ _______ 班级：__________ 考号：___________ 成绩：____________ 1. 有一数码10010011，作为自然二进制数时，它相当于十进制数（ ），作为8421BCD 码时，它相当于 十进制数（ ）。 2.三态门电路的输出有高电平、低电平和（ ）3种状态。 3．TTL 与非门多余的输入端应接（ ）。 4．TTL 集成JK 触发器正常工作时，其d R 和d S 端应接（ ）电平。 5. 已知某函数??? ??+??? ??++=D C AB D C A B F ，该函数的反函数F =（ ） 。 6. 如果对键盘上108个符号进行二进制编码，则至少要（ ）位二进制数码。 7. 典型的TTL 与非门电路使用的电路为电源电压为（ ）V ，其输出高电平为（ ）V ，输出低电平为（ ）V ， CMOS 电路的电源电压为（ ） V 。 8．74LS138是3线—8线译码器，译码为输出低电平有效，若输入为A 2A 1A 0=110时，输出 01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为（ ）。 9．将一个包含有32768个基本存储单元的存储电路设计16位为一个字节的ROM 。该ROM 有（ ）根地址线，有（ ）根数据读出线。 10. 两片中规模集成电路10进制计数器串联后，最大计数容量为（ ）位。 11. ）；Y 3 ＝（ ）。 12. 某计数器的输出波形如图1所示，该计数器是（ ）进制计数器。 13．驱动共阳极七段数码管的译码器的输出电平为（ ）有效。 二、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分） （在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。） 1. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( ) 。 A ．F(A,B,C)=∑m （0，2，4） B. (A,B,C)=∑m （3，5，6，7） C ．F(A,B,C)=∑m （0，2，3，4） D. F(A,B,C)=∑m （2，4，6，7） 2．8线—3线优先编码器的输入为I 0—I 7 ，当优先级别最高的I 7有效时，其输出012Y Y Y ??的值是（ ）。 A ．111 B. 010 C. 000 D. 101 3．十六路数据选择器的地址输入（选择控制）端有（ ）个。 A ．16 B.2 C.4 D.8 4. 有一个左移移位寄存器，当预先置入1011后，其串行输入固定接0，在4个移位脉冲CP 作用下，四位数据的移位过程是（ ）。 A. 1011--0110--1100--1000--0000 B. 1011--0101--0010--0001--0000 C. 1011--1100--1101--1110--1111 D. 1011--1010--1001--1000--0111 5．已知74LS138译码器的输入三个使能端（E 1=1， E 2A = E 2B =0）时，地址码A 2A 1A 0=011，则输出 Y 7 ～Y 0是( ) 。 A. 11111101 B. 10111111 C. 11110111 D. 11111111 6. 一只四输入端或非门，使其输出为1的输入变量取值组合有( )种。 A ．15 B ．8 C ．7 D ．1 7. 随机存取存储器具有( )功能。 A.读/写 B.无读/写 C.只读 D.只写 8．N 个触发器可以构成最大计数长度（进制数）为( )的计数器。 随机过程习题解答（一） 第一讲作业： 1、设随机向量的两个分量相互独立，且均服从标准正态分布。 （a）分别写出随机变量和的分布密度 （b）试问：与是否独立？说明理由。 解：（a） （b）由于： 因此是服从正态分布的二维随机向量，其协方差矩阵为： 因此与独立。 2、设和为独立的随机变量，期望和方差分别为和。 （a）试求和的相关系数； （b）与能否不相关？能否有严格线性函数关系？若能，试分别写出条件。 解：（a）利用的独立性，由计算有： （b）当的时候，和线性相关，即 3、设是一个实的均值为零，二阶矩存在的随机过程，其相关函数为 ，且是一个周期为T的函数，即，试求方差 函数。 解：由定义，有： 4、考察两个谐波随机信号和，其中： 式中和为正的常数；是内均匀分布的随机变量，是标准正态分布的随机变量。 （a）求的均值、方差和相关函数； （b）若与独立，求与Y的互相关函数。 解：（a） （b） 第二讲作业： P33/2．解： 其中为整数，为脉宽 从而有一维分布密度： P33/3．解：由周期性及三角关系，有： 反函数，因此有一维分布： P35/4. 解：(1) 其中 由题意可知，的联合概率密度为： 利用变换：，及雅克比行列式： 我们有的联合分布密度为： 因此有： 且V和相互独立独立。 （2）典型样本函数是一条正弦曲线。 （3）给定一时刻，由于独立、服从正态分布，因此也服从正态分布，且 所以。 （4）由于： 所以因此 当时， 当时， 由（1）中的结论，有： P36/7．证明： (1) (2) 由协方差函数的定义，有： P37/10. 解：（1） 当i =j 时；否则 令 ，则有 第三讲作业： P111/7．解： （1）是齐次马氏链。经过次交换后，甲袋中白球数仅仅与次交换后的状态有关，和之前的状态和交换次数无关。 （2）由题意，我们有一步转移矩阵： P111/8．解：（1）由马氏链的马氏性，我们有： （2）由齐次马氏链的性质，有： （2） 第1章计算机系统结构得基本概念 (1) 第2章指令集结构得分类 (4) 第3章流水线技术 (6) 第4章指令级并行 (16) 第5章存储层次 (25) 第6章输入输出系统 (31) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构得基本概念 1、1 解释下列术语 层次机构:按照计算机语言从低级到高级得次序,把计算机系统按功能划分成多级层次结构,每一层以一种不同得语言为特征。这些层次依次为:微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,高级语言机器级,应用语言机器级等。 虚拟机:用软件实现得机器。 翻译:先用转换程序把高一级机器上得程序转换为低一级机器上等效得程序,然后再在这低一级机器上运行,实现程序得功能。 解释:对于高一级机器上得程序中得每一条语句或指令,都就是转去执行低一级机器上得一段等效程序。执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令,再进行解释执行,如此反复,直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构:传统机器程序员所瞧到得计算机属性,即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中,把这种本来存在得事物或属性,但从某种角度瞧又好像不存在得概念称为透明性。 计算机组成:计算机系统结构得逻辑实现,包含物理机器级中得数据流与控制流得组成以及逻辑设计等。 计算机实现:计算机组成得物理实现,包括处理机、主存等部件得物理结构,器件得集成度与速度,模块、插件、底板得划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比:对系统中某部分进行改进时,改进后系统性能提高得倍数。 Amdahl定律:当对一个系统中得某个部件进行改进后,所能获得得整个系统性能得提高,受限于该部件得执行时间占总执行时间得百分比。 程序得局部性原理:程序执行时所访问得存储器地址不就是随机分布得,而就是相对地簇聚。包括时间局部性与空间局部性。 CPI:每条指令执行得平均时钟周期数。 测试程序套件:由各种不同得真实应用程序构成得一组测试程序,用来测试计算机在各个方面得处理性能。 存储程序计算机:冯·诺依曼结构计算机。其基本点就是指令驱动。程序预先存放在计算机存储器中,机器一旦启动,就能按照程序指定得逻辑顺序执行这些程序,自动完成由程序所描述得处理工作。 系列机:由同一厂家生产得具有相同系统结构、但具有不同组成与实现得一系列不同型号得计算机。 软件兼容:一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 华南理工大学期末考试 《数字电子技术》试卷A 注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式: 闭卷； 。 题号一二三四总分 得分 评卷人 一. 单项选择题：（在每小题的备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案 10 题号 123456789 答案 1 A.10000000 B. 000100101000 C.100000000 D.100101000 2.已知函数F的卡诺图如图1-1, 试求其最简与 或表达式 3. 已知函数的反演式为，其 原函数为（）。 A． B ． C． D． 4．对于TTL数字集成电路来说，下列说法那个是错误的： （A）电源电压极性不得接反，其额定值为5V； （B）不使用的输入端接1； （C）输入端可串接电阻，但电阻值不应太大； （D）OC门输出端可以并接。 5．欲将正弦信号转换成与之频率相同的脉冲信号，应用 A.T，触发器 B.施密特触发器 C.A/D转换器 D.移位寄存器 6．下列A/D转换器中转换速度最快的是（）。 A.并联比较型 B.双积分型 C.计数型 D.逐次渐近型 7. 一个含有32768个存储单元的ROM，有8个数据输出端，其地址输入端有（）个。 A. 10 B. 11 C. 12 D. 8 8.如图1-2，在TTL门组成的电路中，与非门的输入电流为I iL≤–1mA?I iH≤20μA。G1输出低电平时输出电流的最大值为I OL(max)=10mA，输出高电平时最大输 出电流为I OH(max)=–0.4mA 。门G1的扇出系数是（）。 A. 1 B. 4 C. 5 D. 10 9.十数制数2006.375转换为二进制数是： A. 11111010110.011 B. 1101011111.11 C. 11111010110.11 D. 1101011111.011 10. TTL或非门多余输入端的处理是: A. 悬空 B. 接高电平 C. 接低电平 D.接”1” 二.填空题(每小题2分，共20分) 1.CMOS传输门的静态功耗非常小，当输入信号的频率增加时，其功耗将______________。 2. 写出四种逻辑函数的表示方法： _______________________________________________________________; 3.逻辑电路中,高电平用1表示,低电平用0表示,则称为___逻辑; 4. 把JK触发器改成T触发器的方法是_____________。 5.组合逻辑电路是指电路的输出仅由当前的_____________决定。 6.5个地址输入端译码器，其译码输出信号最多应有_____________个。 7.输入信号的同时跳变引起输出端产生尖峰脉冲的现象叫做_____________。8．一片ROM有10根地址线，8根数据输出线，ROM共有________个存储单元。9．N个触发器组成的计数器最多可以组成_____________进制的计数器。 8.基本RS触发器的约束条件是_____________。 三．电路分析题（36分） 1.图3-1(a)所示电路, 移位寄存器原来的数据是，数据从Di顺序输入到移位寄存器,试问: (1) 在图3-1(b)所示输入波形作用下,在T1到T2期间,输出端X、Y的波形? (2) 该电路的逻辑功能?（12分） 计算机体系结构课后答案 计算机体系结构课后答案 【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】 1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。 （1）最大尾数（8）最小正数 （2）最小正尾数（9）最大负数 （3）最小尾数（10）最小负数 （4）最大负尾数（11）浮点零 （5）最大阶码（12）表数精度 （6）最小阶码（13）表数效率 （7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数 2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。 (1) 设计这种浮点数的格式 (2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。 3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。 (1) 选择合适的舍入方法。 (2) 确定警戒位位数。 (3) 计算在正数区的误差范围。 4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？ 5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。 (1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字 段的长度均为6位。 (1) 如果双地址指令有15条，单地址指令和零地址指令的条数基本相同，问单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 (2) 如果要求3类指令的比例大致为1：9：9，问双地址指令、单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 7．别用变址寻址方式和间接寻址方式编写一个程序，求c=a+b，其中，a与b都是由n个元素组成的一维数组。比较两个程序，并回答下列问题： (1) 从程序的复杂程度看，哪一种寻址方式更好？ 一、 选择题 1. 求逻辑函数Y AB B AB =++的最简与或式（ ） ()()()()1A A B AB B A B C A B B D +++++ 2. 函数F(A,B,C)=AB+BC+AC 的最小项表达式为( ) 。 A ．F(A,B,C)=∑m （0，2，4） B. (A,B,C)=∑m （3，5，6，7） C ． F(A,B,C)=∑m （0，2，3，4） D. F(A,B,C)=∑m （2，4，6，7） 3. 求逻辑函数C B A ABC C B A ABC Y ++++=的最简与或式 A. C B A ABC Y ++= B. C B A Y += C. C B Y +=1 D. 1 4. 求逻辑函数C B A ABC C B A ABC Y ++++=的最简与或式 A. B AB Y += B. 1=Y C. B A Y += D. AC AB ABC Y ++= 5. 求逻辑函数01234689101114(,,,)(,,,,,,,,,,)Y A B C D m m m m m m m m m m m =∑最简与或式（ ） ()()()()A B CD AD B B CD ACD C B C D AD D B CD AD ++++++++ 6. 函数Y ABC AB =+的最简与或式（ ） ()()()0()1A AB AB AC BC B AB AB A C BC C D ++++++ 7. 逻辑函数()Y ABC AB AB BC =+++，最少需要几个与非门可以实现此逻辑（ ） (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 8. 逻辑函数()Y CD A B ABC ACD =⊕++约束条件0AB CD +=的最简与或式（ ） ()()()()A B AD AC B B AD A C C B A D AC D B AD AC ++++++++ 9. 逻辑函数(,,)Y A B C ABC AC BC =++的标准与或式为（ ） 随机过程复习题 一、填空题： 1．对于随机变量序列}{n X 和常数a ，若对于任意0>ε，有 ______}|{|lim =<-∞ >-εa X P n n ，则称}{n X 依概率收敛于a 。 2．设}),({0≥t t X 是泊松过程，且对于任意012≥>t t ， ，则 15 92}6)5(,4)3(,2)1({-??= ===e X X X P , 618}4)3(|6)5({-===e X X P 15 32 62 32 92! 23!2)23(!23}2)3()5({}2)1()3({}2)0()1({} 2)3()5(,2)1()3(,2)0()1({} 6)5(,4)3(,2)1({----??=???==-=-=-==-=-=-====e e e e X X P X X P X X P X X X X X X P X X X P 66 218! 26}2)3()5({}4)3(|6)5({--===-===e e X X P X X P 3．已知马尔可夫链的状态空间为},,{321=I ，初始分布为),,(4 1 2141， ?????? ?? ????????? ?=434 103 13131043 411)(P ，则167)2(12=P ，161}2,2,1{210====X X X P ???????? ?????? ????=48 31481348 436133616367 164167165)1()2(2P P 16 7 )2(12=P 16 1 314341}2|2{}1|2{}1{}2,1|2{}1|2{}1{} 2,2,1{12010102010210=??=================X X P X X P X P X X X P X X P X P X X X P 4．强度λ的泊松过程的协方差函数),min(),(t s t s C λ= 5．已知平稳过程)(t X 的自相关函数为πττcos )(=X R ， )]()([)(π?δπ?δπω-++=X S 6. 对于平稳过程)(t X ，若)()()(ττX R t X t X >=+<，以概率1成立，则称)(t X 的自相关函数具有各态历经性。 7.已知平稳过程)(t X 的谱密度为2 3)(2 42 ++=ωωωωS ，则)(t X 的均方值= 2 121- 222 2221 1221)2(22211122)(+??-+??=+-+= ωωωωωS ττ τ-- -=e e R X 2 12 1)(2 [单选] 1. 根据《中华人民共和国国家安全法》的规定，每年_________为全民国家安全教育日。（）正确答案：B ? A 4月10曰 ? B 4月15曰 ? C 12 月10 日 ? D 12 月15 日 [单选] 2. 新的《中华人民共和国国家安全法》于_______颁布实施。( ) 正确答案：A ? A 2015年7月1曰 ? B 2015年7月15曰 ? C 2014年11月1曰 ? D 1994年6月4曰 [单选] 3. 维护国家安全，应当坚持预防为主、标本兼治'______与群众路线相结合。（）正确答案：D ? A 专门机关 ? B 专门部门 ? C 专业工作 ? D 专门工作 [单选] 4. 下列关于中央国家安全领导机构的职权说法不正确的是（）正确答案：D ? A 统筹协调国家安全重大事项和重要工作 ? B 负责国家安全工作的决策和议事协调 ? C 研究制定、指导实施国家安全战略和有关重大方针政策 ? D 统筹协调所有国家安全事项和工作 [单选] 5. 以下哪个选项不属于国家安全的协同联动机制应用的范围？（）正确答案：B ? A 地区之间 ? B 企业之间 ? C 军地之间 ? D 中央与地方之间 [单选] 6. 关于维护国家安全的责任和义务，下列不负有此项义务的是______。（）正确答案：A ? A 美籍华人李某 ? B 我国某出版社 ? C 台湾公民张某 ? D 九三学社 [单选] 7. 根据《中华人民共和国国家安全法》的规定，国家反对一切形式的______。( ) 正确答案：A ? A 恐怖主义和极端主义 ? B 霸权主义和极端主义 ? C 霸权主义和民族主义 ? D 民族主义和极端主义 [单选] 8. 在国家安全工作中，下列哪项权利是国家安全机关不能行使的？（）正确答案：B ? A 拘留 ? B 起诉 ? C 预审 ? D 侦查 3.某模型机有10条指令I1～I10，它们的使用频度分别为0.3，0.24，0.16，0.12，0.07，0.04，0.03，0.02， 0.01，0.01。 (1)计算采用等长操作码表示时的信息冗余量。 (2)要求操作码的平均长度最短，试设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 (3)只有二种码长，试设计平均码长最短的扩展操作码编码并计算平均码长。 (4)只有二种码长，试设计平均码长最短的等长扩展码编码并计算平均码长。 3.(1)采用等长操作码表示时的信息冗余量为33.5%。 (2)操作码的Huffman编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.7位。 表2.2 操作码的Huffman编码法、2-5扩展码和2-4等长扩展码编码法 指令指令使用 频度p i Huffman编码 操作码 长度l i 2-5扩展码 操作码 长度l i 2-4等长扩 展码 操作码 长度l i I1 0.3 0 0 2 0 0 2 0 0 2 I2 0.24 1 0 2 0 1 2 0 1 2 I3 0.16 0 1 0 3 1 0 2 1 0 0 0 4 I4 0.12 0 1 1 3 1 1 0 0 0 5 1 0 0 1 4 I5 0.07 1 1 0 3 1 1 0 0 1 5 1 0 1 0 4 I6 0.04 1 1 1 0 0 5 1 1 0 1 0 5 1 0 1 1 4 I7 0.03 1 1 1 0 1 5 1 1 0 1 1 5 1 1 0 0 4 I8 0.02 1 1 1 1 0 5 1 1 1 0 0 5 1 1 0 1 4 I9 0.01 1 1 1 1 1 0 6 1 1 1 0 1 5 1 1 1 0 4 I10 0.01 1 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 0 5 1 1 1 1 4 (3)操作码的2-5扩展码编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.9位。 (4)操作码的2-4等长扩展码编码法如表2.2所示，此种编码的平均码长为2.92位。 5.若某机设计有如下格式的指令： 三地址指令12种，一地址指令254种，设指令字的长度为16位，每个地址码字段的位数均为4位。若操作码的编码采用扩展操作码，问二地址指令最多可以设计多少种？ 5.二地址指令最多可以设计48种。 6.一台模型机共有9条指令I1～I9，各指令的使用频度分别为30%，20%，20%，10%，8%，6%，3%，2%，1%。该模型机有8位和16位两种指令字长。8位字长指令为寄存器-寄存器（R-R）二地址类型，16位字长指令为寄存器-存储器（R-M）二地址变址寻址类型。 (1)试设计有二种码长的扩展操作码，使其平均码长最短，并计算此种编码的平均码长。 (2)在(1)的基础上，该机允许使用多少个可编址的通用寄存器？ (3)若采用通用寄存器作为变址寄存器，试设计该机的两种指令格式，并标出各字段的位数。 (4)计算变址寻址的偏移地址范围。 6.(1)操作码的2-5扩展码编码法如表2.3所示，此种编码的平均码长为2.9位。 表2.3 操作码的Huffman编码法和2-4等长扩展码编码法 指令指令使用频度p i 2-5扩展码操作码长度l i I1 0.3 0 0 2 I2 0.2 0 1 2 I3 0.2 1 0 2 I4 0.1 1 1 0 0 0 5 I5 0.08 1 1 0 0 1 5 数字电子技术基础试卷试题答案汇总 一、 填空题（每空1分，共20分） 1、逻辑代数中3种基本运算是（与运算、或运算、非运算） 2、逻辑代数中三个基本运算规则 （代入规则、反演规则、对偶规则） 3、逻辑函数的化简有 公式法 ， 卡诺图 两种方法。 4、A+B+C= A ’B ’C ’ 。 5、TTL 与非门的u I ≤U OFF 时，与非门 关闭 ，输出 高电平 ，u I ≥U ON 时，与非门 导通 ，输出 低电平 。 6、组合逻辑电路没有 记忆 功能。 7、竞争冒险的判断方法 代数方法 ， 卡诺图法 。 8、触发器它2 稳态,主从RS 触发器的特性方程Q ’’=S+RQ ’ SR=0 ， 主从JK 触发器的特性方Q ’’=JQ ’+K ’Q ，D 触发器的特性方程 Q ’’=D 。 二、 选择题（每题1分，共10分） 1、相同为“0”不同为“1”它的逻辑关系是 （ C ） A 、或逻辑 B 、与逻辑 C 、异或逻辑 2、Y （A ，B ，C ，）=∑m （0，1，2，3）逻辑函数的化简式 （ C ） A 、Y=AB+BC+ABC B 、Y=A+B C 、Y=A （A) 3、 A 、Y=A B B 、Y 处于悬浮状态 C 、Y=B A + 4、下列图中的逻辑关系正确的是 （ A ） A.Y=B A + B.Y=B A + C.Y=AB 5、下列说法正确的是 （ A ） A 、主从JK 触发器没有空翻现象 B 、JK 之间有约束 C 、主从JK 触发器的特性方程是CP 上升沿有效。 6、下列说法正确的是 （ C ） A 、同步触发器没有空翻现象 B 、同步触发器能用于组成计数器、移位寄存器。 C 、同步触发器不能用于组成计数器、移位寄存器。 7、下列说法是正确的是 （ A ） A 、异步计数器的计数脉冲只加到部分触发器上 B 、异步计数器的计数脉冲同时加到所有触发器上 C 、异步计数器不需要计数脉冲的控制 8、下列说法是正确的是 （ A ） A 、施密特触发器的回差电压ΔU=U T+-U T- B 、施密特触发器的回差电压越大，电路的抗干扰能力越弱 C 、施密特触发器的回差电压越小，电路的抗干扰能力越强 数 字 电 子 技 术 2011年7月23日星期六 1 1 : 对于JK触发器，输入J＝0，K＝1，CLK脉冲作用后，触发器的次态应为（）。 (2分） A:0 B:1 C:Q' D:不确定 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：JK触发器的特性为：J=1， K=1时，Q状态为翻转，即Q= Q’ -------------------------------------------------------------------- 2 : 已知Y=A+AB′+A′B,下列结果中正确的是（） (2分） A:Y=A B:Y=B C:Y=A+B D:Y=A′+B′ 您选择的答案: 正确答案： C 知识点：利用公式A+AB′=A和A+A′B=A+B进行化简 -------------------------------------------------------------------- 3 : (1001111)2的等值十进制数是（） (2分） A:97 B:15.14 C:83 D:79 您选择的答案: 正确答案： D 知识点：把二进制数转换为等值的十进制数，只需将二进制数按多项式展开，然后把所有各项的数值按十进制数相加。 -------------------------------------------------------------------- 4 : 图中为CMOS门电路，其输出为（）状态 (2分） A:高电平 B:低电平 C:高阻态 D:不确定 您选择的答案: 正确答案： A 知识点：对于CMOS门电路，输入端接负载时，输入电平不变 -------------------------------------------------------------------- 5 : 四选一数据选择器的数据输出Y与数据输入Di和地址码Ai之间的逻辑表达式为Y=（） (2分） A:A1′A0′D0+ A1′A0D1+ A1A0′D2+ A1A0D3 B:A1′A0′D0 习题4 以下如果没有指明变量t 的取值范围，一般视为R t ∈，平稳过程指宽平稳过程。 1. 设Ut t X sin )(=，这里U 为)2,0(π上的均匀分布. （a ） 若Λ,2,1=t ，证明},2,1),({Λ=t t X 是宽平稳但不是严平稳， （b ） 设),0[∞∈t ，证明}0),({≥t t X 既不是严平稳也不是宽平稳过程. 证明：（a ）验证宽平稳的性质 Λ,2,1,0)cos (2121)sin()sin()(2020==-=? ==?t Ut t dU Ut Ut E t EX π π ππ ))cos()(cos(2 1 )sin (sin ))(),((U s t U s t E Us Ut E s X t X COV ---=?= t U s t s t U s t s t ππ π21}])[cos(1])[cos(1{212020? +++--= s t ≠=,0 2 1 Ut Esin ))(),((2= =t X t X COV (b) ,)),2cos(1(21 )(有关与t t t t EX ππ-= .)2sin(81 21DX(t)有关，不平稳，与t t t ππ-= 2. 设},2,1,{Λ=n X n 是平稳序列，定义Λ Λ,2,1},,2,1,{) (==i n X i n 为 Λ,,)1(1)1()2(1)1(---=-=n n n n n n X X X X X X ，证明：这些序列仍是平稳的. 证明：已知，)(),(,,2 t X X COV DX m EX t t n n n γσ===+ 2 121)1(1)1()1(2)(,0σγσ≡+=-==-=--n n n n n n X X D DX EX EX EX ) 1()1()(2),(),() ,(),(),(),(111111) 1()1(++--=+--=--=--+-+-++--+++t t t X X COV X X COV X X COV X X COV X X X X COV X X COV n t n n t n n t n n t n n n t n t n n t n γγγ显然，) 1(n X 为平稳过程. 同理可证，Λ,,) 3()2(n n X X 亦为平稳过程. 第二章习题（P69-70） 一、复习题 1．简述冯?诺依曼原理，冯?诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？ 答：冯?诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯?诺依曼原理 冯?诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P51-P54) 2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。 答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。 (P47-P48) 3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？ 答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。 (P55) 4．简述RISC技术的特点？ 答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点： (1) 精简指令系统。可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令; (2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种; (3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长; (4) 单机器周期指令，即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。 (P57-58) 5．有人认为，RISC技术将全面替代CISC，这种观点是否正确，说明理由？ 答：不正确。与CISC 架构相比较，RISC计算机具备结构简单、易于设计和程序执行效率高的特点，但并不能认为RISC 架构就可以取代CISC 架构。事实上，RISC 和CISC 各有优势，CISC计算机功能丰富，指令执行更加灵活，这些时RISC计算机无法比拟的，当今时代，两者正在逐步融合，成为CPU设计的新趋势。 (P55-59) 6．什么是流水线技术？ 答：流水线技术，指的是允许一个机器周期内的计算机各处理步骤重叠进行。特别是，当执行一条指令时，可以读取下一条指令，也就意味着，在任何一个时刻可以有不止一条指令在“流水线”上，每条指令处在不同的执行阶段。这样，即便读取和执行每条指令的时间保持不变，而计算机的总的吞吐量提高了。 (P60-62) 7．多处理器结构包含哪几种主要的体系结构，分别有什么特点？ 答：多处理器系统：主要通过资源共享，让共享输入/输出子系统、数据库资源及共享或不共享存储的一组处理机在统一的操作系统全盘控制下，实现软件和硬件各级上相互作用，达到时间和空间上的异步并行。 SIMD计算机有多个处理单元，由单一的指令部件控制，按照同一指令流的要求为他们体系结构 习题解答范文
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