解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

UART 通信が 9600 baud で動いています。1 ビットの長さ T_b を µs で求めなさい。

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

1.8 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 1 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 f_a に現れますか。Hz で答えなさい。

センサが 距離 を 100 mm の範囲で測定し、その出力が ADC の入力範囲全体を満たします。読み取りは 0.5 mm を分解できなければなりません。ADC に必要な最小のビット数 N を求めなさい。

16 チャネルのマルチプレクサが 1 つの ADC に接続されています。1 回の変換に 5 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 1 µs かかります。チャネルは休みなく順に走査されます。各チャネルのサンプリング周波数 f_s を kHz で求めなさい。

クロック 4 MHz のマイクロコントローラが、UART のボーレートを f_clk/(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）。