Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento con soluzioni

Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?38400 Bd

Un collegamento UART funziona a 38400 baud. Trova la durata Tb di un bit, in µs.

baud = 38400 Bd
Tb = µs
2.Facile
f0fs​/2fs​ = ?1 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 1 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 1 kHz
fs,min = kHz
3.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​115200 Bd, 8N2

Una UART invia byte a 115200 baud nel formato 8N2: 8 bit di dati, nessuna parità e 2 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 115200 Bd8N2
RB = B/s
4.Media
128⋮8 ch∿01N = 102 kHz? MB

Un registratore campiona 8 canali a 2 kHz ciascuno con un ADC a 10 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 2 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 8fs = 2 kHzN = 10t = 2 min
M = MB
5.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 8 MHz imposta il baud rate della UART come fclk/(16·D), con D un numero intero arrotondato al valore più vicino. Il valore desiderato è 9600 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 8 MHzvalore desiderato = 9600 Bd
e = %
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

Un ADC a 24 bit invia ogni campione tramite UART a 19200 baud, formato 8N1 (bit di start, 8 bit di dati, 1 bit di stop). Ogni campione è inviato come 3 byte interi e il collegamento è occupato in continuazione. Trova la frequenza massima del segnale fmax che può essere campionata senza aliasing, in Hz.

baud = 19200 BdN = 248N1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. Tb = 26,04 µs
  2. 2. fs,min = 2 kHz
  3. 3. RB = 10473 B/s
  4. 4. M = 3,84 MB
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. fmax = 320 Hz

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