解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

無料で印刷できるデータ収録とサンプリングのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
f0fs​/2fs​ = ?3 kHz

センサ信号に最大 3 kHz の周波数が含まれています。エイリアシングなしに捉えられる最小サンプリング周波数 fs,min を求めなさい。

fmax = 3 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
f0fs​/2fs​ = ?50 kHz

センサ信号に最大 50 kHz の周波数が含まれています。エイリアシングなしに捉えられる最小サンプリング周波数 fs,min を求めなさい。

fmax = 50 kHz
fs,min = kHz
3.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​115200 Bd, 8E1

UART が 115200 baud で、8E1 形式(データ 8 ビット、偶数パリティビット、ストップビット 1 個、さらにスタートビット)でバイトを送ります。毎秒転送できるデータバイト数の最大値を求めなさい。

baud = 115200 Bd8E1
RB = B/s
4.ふつう
∿01N = 241 kHz? MB

レコーダが 1 チャネルを 1 kHz、24 ビット ADC でサンプリングします。各サンプルは整数バイトで保存されます。15 分間の記録に必要なメモリ M を MB(1 MB = 10⁶ バイト)で求めなさい。

n = 1fs = 1 kHzN = 24t = 15 min
M = MB
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​24 MHz / (16·D)

クロック 24 MHz のマイクロコントローラが、UART のボーレートを fclk/(16·D) に設定します。D は最も近い値に丸めた整数です。目標は 57600 baud です。実際のボーレートの誤差を百分率で求めなさい(速すぎる場合を正とします)。

fclk = 24 MHz目標値 = 57600 Bd
e = %
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​19200 Bd, 8E1

12 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 19200 baud、8E1 形式(スタートビット、データ 8 ビット、偶数パリティ、ストップビット 1 個)で送ります。各サンプルは 2 バイトの整数バイトで送られ、通信路は常にふさがっています。エイリアシングなしにサンプリングできる最高の信号周波数 fmax を Hz で求めなさい。

baud = 19200 BdN = 128E1
fmax = Hz

解答

  1. 1. fs,min = 6 kHz
  2. 2. fs,min = 100 kHz
  3. 3. RB = 10473 B/s
  4. 4. M = 2.7 MB
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fmax = 436.4 Hz

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。