数据采集与采样练习卷(附答案)

免费可打印的数据采集与采样练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?9600 Bd

一条 UART 链路的波特率为 9600。求一位的持续时间 Tb,单位 µs。

baud = 9600 Bd
Tb = µs
2.简单
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB

一个 8 位 ADC 按四舍五入取最接近的码,输入量程为 0 到 1 V。取 1 LSB = VFSR/2ᴺ,求最大量化误差 eq,max,单位 mV。

N = 8VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.中等
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

求 24 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。

N = 24
SQNR = dB
4.中等
Vin​N = 85 V2ᴺ − 101 LSB2.191 V?

一个输入量程为 0 到 5 V 的 8 位 ADC 采用截断:其输出码为 ⌊Vin/LSB⌋,其中 1 LSB = VFSR/2ᴺ。求输入 2.191 V 时的十进制输出码 D。

N = 8VFSR = 5 VVin = 2.191 V
D =
5.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​2 MHz / (16·D)

一个时钟为 2 MHz 的微控制器把其 UART 波特率设为 fclk/(16·D),其中 D 是四舍五入到最接近值的整数。目标是 2400 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。

fclk = 2 MHz目标 = 2400 Bd
e = %
6.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​230400 Bd, 8N1

一个 24 位 ADC 通过 UART 以 230400 波特、8N1 格式(起始位、8 个数据位、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 3 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。

baud = 230400 BdN = 248N1
fmax = Hz

答案

  1. 1. Tb = 104.2 µs
  2. 2. eq,max = 1.953 mV
  3. 3. SQNR = 146.2 dB
  4. 4. D = 112
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fmax = 3840 Hz

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