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

Łącze UART pracuje z prędkością 2400 bodów. Wyznacz czas trwania Tb jednego bitu w µs.

baud = 2400 Bd
Tb = µs
2.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
3.Średni
∿01N = 125 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 5 kHz, 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 = 1fs = 5 kHzN = 12t = 1 min
M = MB
4.Średni
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 0,1 mV

ADC o zakresie wejściowym od 0 do 3,3 V ma rozróżniać kroki o wielkości 0,1 mV lub mniejsze. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów N.

VFSR = 3,3 Vrozdzielczość = 0,1 mV
N =
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​4 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 4 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 19200 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 4 MHzwartość docelowa = 19200 Bd
e = %
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​460800 Bd, 8N1

10-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 460800 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 = 460800 BdN = 108N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Tb = 416,7 µs
  2. 2. eq,max = 9,766 mV
  3. 3. M = 0,6 MB
  4. 4. N = 16
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. fmax = 11520 Hz

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