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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?2400 Bd

UART 通信が 2400 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 = 2400 Bd
Tb = µs
2.やさしい
f0fN​ = ?25 kHz

ADC が 25 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。

fs = 25 kHz
fN = kHz
3.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

UART が 19200 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 = 19200 Bd8N1
RB = B/s
4.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 7 kHzfs​ = 5 kHz

7 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 5 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 fa に現れますか。Hz で答えなさい。

f = 7 kHzfs = 5 kHz
fa = Hz
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​1 MHz / (16·D)

クロック 1 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 9600 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 = 1 MHz目標値 = 9600 Bd
e = %
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​10 MHz / (16·D)

クロック 10 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 19200 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 = 10 MHz目標値 = 19200 Bd
e = %

解答

  1. 1. Tb = 416.7 µs
  2. 2. fN = 12.5 kHz
  3. 3. RB = 1920 B/s
  4. 4. fa = 2000 Hz
  5. 5. e = −6.994 %
  6. 6. e = −1.357 %

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。