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
Vin​N = 85 V2ᴺ − 101 LSB

8-bitowy ADC zaokrąglający do najbliższego kodu ma zakres wejściowy od 0 do 5 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz największy błąd kwantyzacji eq,max w mV.

N = 8VFSR = 5 V
eq,max = mV
2.Łatwy
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?57600 Bd

Łącze UART pracuje z prędkością 57600 bodów. Wyznacz czas trwania Tb jednego bitu w µs.

baud = 57600 Bd
Tb = µs
3.Średni
∿01N = 142 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 2 kHz, używając 14-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 10 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 1fs = 2 kHzN = 14t = 10 min
M = MB
4.Średni
Vin​N = ?120 °C2ᴺ − 10≤ 0,25 °C

Czujnik mierzy temperaturę w zakresie 120 °C, a jego wyjście wypełnia cały zakres wejściowy ADC. Odczyt ma rozróżniać 0,25 °C. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów N potrzebną przetwornikowi.

zakres = 120 °Crozdzielczość = 0,25 °C
N =
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​16 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 16 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 9600 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 16 MHzwartość docelowa = 9600 Bd
e = %
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​230400 Bd, 8N1

10-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 230400 bodów w formacie 8N1 (bit startu, 8 bitów danych, 1 bit stopu). Każda próbka jest wysyłana w pełnych bajtach, ich liczba to 2, a łącze jest zajęte przez cały czas. Wyznacz najwyższą częstotliwość sygnału fmax, którą można próbkować bez aliasingu, w Hz.

baud = 230400 BdN = 108N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. eq,max = 9,766 mV
  2. 2. Tb = 17,36 µs
  3. 3. M = 2,4 MB
  4. 4. N = 9
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. fmax = 5760 Hz

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