Akwizycja danych i próbkowanie: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Akwizycja danych i próbkowanie: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?5 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 5 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 5 kHz
fs,min = kHz
2.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?20 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 20 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 20 kHz
fs,min = kHz
3.Średni
∿01N = 161 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 1 kHz, używając 16-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 15 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 1fs = 1 kHzN = 16t = 15 min
M = MB
4.Średni
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

UART wysyła bajty z prędkością 115200 bodów w formacie 8N1: 8 bitów danych, bez parzystości, bit startu oraz bity stopu w liczbie 1. Wyznacz największą liczbę bajtów danych na sekundę, jaką może przesłać.

baud = 115200 Bd8N1
RB = B/s
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 8 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 2400 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 8 MHzwartość docelowa = 2400 Bd
e = %
6.Trudny
T5 mV/°C×4∿01N = 8, 3,3 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 5 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 4 razy i podawany na 8-bitowy ADC o zakresie od 0 do 3,3 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 5 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fs,min = 10 kHz
  2. 2. fs,min = 40 kHz
  3. 3. M = 1,8 MB
  4. 4. RB = 11520 B/s
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. ΔTLSB = 0,6445 °C

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.