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
Vin​N = 163.3 V2ᴺ − 101 LSB

一个 16 位 ADC 按四舍五入取最接近的码,输入量程为 0 到 3.3 V。取 1 LSB = VFSR/2ᴺ,求最大量化误差 eq,max,单位 mV。

N = 16VFSR = 3.3 V
eq,max = mV
2.简单
f0fN​ = ?16 kHz

一个 ADC 以 16 kHz 采样。求奈奎斯特频率 fN,即它不产生混叠所能表示的最高信号频率。

fs = 16 kHz
fN = kHz
3.中等
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​2400 Bd, 8N1

一条 UART 以 2400 波特、8N1 格式发送字节:8 个数据位、无校验和 1 个停止位,外加起始位。求它每秒最多能传输多少个数据字节。

baud = 2400 Bd8N1
RB = B/s
4.中等
Vin​N = 122.5 V2ᴺ − 101 LSB1.691 V?

一个输入量程为 0 到 2.5 V 的 12 位 ADC 采用截断:其输出码为 ⌊Vin/LSB⌋,其中 1 LSB = VFSR/2ᴺ。求输入 1.691 V 时的十进制输出码 D。

N = 12VFSR = 2.5 VVin = 1.691 V
D =
5.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​12 MHz / (16·D)

一个时钟为 12 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 4800 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。

fclk = 12 MHz目标 = 4800 Bd
e = %
6.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​460800 Bd, 8N1

一个 24 位 ADC 通过 UART 以 460800 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 = 460800 BdN = 248N1
fmax = Hz

答案

  1. 1. eq,max = 0.02518 mV
  2. 2. fN = 8 kHz
  3. 3. RB = 240 B/s
  4. 4. D = 2770
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fmax = 7680 Hz

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