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
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB = ?

8 ビットの ADC の入力範囲は 0〜1 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、1 LSB の大きさを mV で求めなさい。

N = 8VFSR = 1 V
1 LSB = mV
2.やさしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?57600 Bd

UART 通信が 57600 baud で動いています。1 ビットの長さ Tb を µs で求めなさい。

baud = 57600 Bd
Tb = µs
3.ふつう
∿01N = 1250 kHz? MB

レコーダが 1 チャネルを 50 kHz、12 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。60 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 = 50 kHzN = 12t = 60 min
M = MB
4.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​1200 Bd, 8N1

UART が 1200 baud で、8N1 形式(データ 8 ビット、パリティなし、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 = 1200 Bd8N1
RB = B/s
5.むずかしい
T20 mV/°C×1∿01N = 10, 2.5 V? °C/LSB

温度センサが 20 mV/°C(0 °C で 0 V)を出力します。その信号を 1 倍に増幅し、入力範囲 0〜2.5 V の 10 ビット ADC に入力します(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。1 LSB に対応する温度変化 ΔTLSB を求めなさい。

S = 20 mV/°CG = 1N = 10VFSR = 2.5 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​16 MHz / (16·D)

クロック 16 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 4800 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 = 16 MHz目標値 = 4800 Bd
e = %

解答

  1. 1. 1 LSB = 3.906 mV
  2. 2. Tb = 17.36 µs
  3. 3. M = 360 MB
  4. 4. RB = 120 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0.1221 °C
  6. 6. e = 0.1603 %

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。