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 = 145 V2ᴺ − 101 LSB = ?

14-bitowy ADC ma zakres wejściowy od 0 do 5 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz wielkość jednego LSB w mV.

N = 14VFSR = 5 V
1 LSB = mV
2.Łatwy
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB

14-bitowy ADC zaokrąglający do najbliższego kodu ma zakres wejściowy od 0 do 10 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz największy błąd kwantyzacji eq,max w mV.

N = 14VFSR = 10 V
eq,max = mV
3.Średni
128⋮8 ch∿01N = 162 kHz? MB

Rejestrator próbkuje 8 kanałów z częstotliwością 2 kHz każdy, używając 16-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 = 8fs = 2 kHzN = 16t = 10 min
M = MB
4.Średni
124⋮4 ch∿01N = 1220 kHz? MB

Rejestrator próbkuje 4 kanałów z częstotliwością 20 kHz każdy, używając 12-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 1 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 4fs = 20 kHzN = 12t = 1 min
M = MB
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​2 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 2 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 57600 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 2 MHzwartość docelowa = 57600 Bd
e = %
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

12-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 57600 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 = 57600 BdN = 128N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. 1 LSB = 0,3052 mV
  2. 2. eq,max = 0,3052 mV
  3. 3. M = 19,2 MB
  4. 4. M = 9,6 MB
  5. 5. e = 8,507 %
  6. 6. fmax = 1440 Hz

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