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Forum: Offtopic Prüfungsfragen


Autor: MisterX (Gast)
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Hallo,
ich habe ein Paar Aufgaben aus einer alten Klausur die ich für die 
bevorstehende Klausur lösen sollte. Vielleicht ist ja jemand so nett und 
kann mir ein bisschen weiter helfen.
Ich habe mal alle Aufgaben hier in einen Thread geschrieben und nicht 
für jede Aufgabe einen Thread aufgemacht.

Aufgabe 1
1a.) Mit welcher Datenrate kann ein serielles EEPROM beschrieben werden?
Betrachten Sie dazu den Typ NM24Wxx der Firma Fairchild.
1b.) Wie lange dauert demnach der Transfer eines Speicherbereichs von 
2k-Bit in diesen Baustein?

Aufgabe 2
Betrachten Sie einen RAMblock, aufgebaut mit dyn. Speicher des Typs 
MSK4164.
2a.) Wie kann man aus diesem Baustein mit der höchsten Datenrate lesen?
2b.) Wie groß ist demnach die Speicherbandbreite eines 64k-Byte großen 
RAM-Arrays, das in 8x1-Chips organisiert ist?

Zu den nächsten Fragen bzw. zu einer davon gab es schon mal ein Thread 
im Forum:
Beitrag "Abtastfrequenz eines DSP" Da scheint einer vor mir 
die selben Probleme gehabt zu haben. Allerdings geht es ziemlich hin und 
her und ich weiß nicht was jetzt Richtig und Falsch ist.

Aufgabe 3
Ein digitaler Signalprozessor (DSP) tastet ein Eingangssignal x(t) mit 
einer Abtastfrequenz von 100 kHz ab. Nach der internen Bearbeitung 
stellen Sie am Ausgang des DSPs ein Ausgangssignal y(t) fest. Es sein 
sinusförmig und habe eine Frequenz von 10kHz.
3a.) Welches Eingangssignal kann vorliegen? (Begründen Sie ihre 
Vermutung!)

Aufgabe 4
Vor den Eingang des obigen DSPs (Aufgabe 3) wird ein Tiefpassfilter mit 
einer Grenzfrequenz von 30kHz geschaltet. Signale über 30kHz sollen 
beliebig gut unterdrückt, Signale unter 30lHz dagegen nicht geschwächt 
werden.
4a.) Welche Wirkung hat diese Schaltungsergänzung auf das gesamte 
System?

Aufgabe 5
Vor den Eingang des obigen DSPs (Aufgabe 3) wird ein Bandfilter 
geschaltet, das Signale ab 180kHz und bis 22kHz durchlässt. (also untere 
bis obere Grenzfrequenz: 180 … 22kHz).
5a.) Welches Eingangssignal kann die 10kHz am Ausgang hervorrufen?

Für euere Hilfe währe ich sehr Dankbar!

Gruß MisterX

Autor: Frank (Gast)
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Na dann poste mal deine Lösungsansätze oder hast du das hier mit einem 
Hausaufgabenforum verwechselt?

Autor: Quake (Gast)
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Was verstehst du bei den Datenblättern zu 1 und 2 nicht?

Autor: MisterX (Gast)
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Hallo,

also das Datenblatt zu 1.) ist hier:
http://datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/N/M/...
Aber da steht keine Write-Datarate.

Bei den anderen Aufgabe hab ich ehrlich gesagt keinen Plan!
Ich muss dazusagen, dass ich Student der Informatik bin und nicht der 
Elektrotechnik. Trotzdem aber dieses Fach in meiner SPO drin steht.

Es sind insgesamt 28 Aufgaben davon kann ich diese 5 Aufgaben nicht 
lösen weder durch eine Suche in Google noch durch meine Aufschriebe. Die 
anderen Aufgaben habe zum Teil durch meine Aufschriebe und durch google 
gelößt. Beim Thema Signalprozessoren hab ich keine Ahnung und auch 
google hat mir nicht wirklich zu einer Seite geführt wo das erklärt 
wird. Auch in meinen Unterlagen finde ich nicht wirklich was 
Hilfreiches.

Zum Thema wir wollen deine Hausaufgaben nicht machen kann nicht 
verstehen. Denn als Student gibt es keine Hausaufgaben. Das ist 
Prüfungsvorbereitung. Da ich gerne alle 28 Aufgaben lösen würde und 
nicht nur 23 habe ich hier die Frage reingeschrieben. Leider kenne ich 
niemanden der Elektrotechnik studiert und den ich fragen könnte, so 
haben meine Kommiltionen auch keine Lösung und das selbe Problem. So bin 
ich auf die Idee mit dem Forum gekommen. Aber wenn hier niemand Helfen 
möchte, ich denke für leute die sich da auskennen ist es wahrscheinlich 
lachhaft, gilt wohl mit zur Lücke.

liebe grüße

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Und ihr habt diese Aufgaben einfach so aus heiterem Himmel bekommen? 
Keine Vorlesung, kein Skript, keine Literaturtipps? Kann ich nicht 
glauben.

Zum Datenblatt: natürlich steht da keine Write-Datenrate, sonst wäre das 
eine Abschreibaufgabe. Man muss schon ein bisschen denken, aber alles 
benötigte steht drin. Stichwort "Timing".

Beim Rest geht es um Abtastung bzw. das Abtasttheorem. Das wird in 
jedem Buch erklärt in dem es um digitale Signalverarbeitung geht, und 
auch im Internet sollte sich was finden lassen.

Autor: Florian (Gast)
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>Aufgabe 3
>Ein digitaler Signalprozessor (DSP) tastet ein Eingangssignal x(t) mit
>einer Abtastfrequenz von 100 kHz ab. Nach der internen Bearbeitung
>stellen Sie am Ausgang des DSPs ein Ausgangssignal y(t) fest. Es sein
>sinusförmig und habe eine Frequenz von 10kHz.
>3a.) Welches Eingangssignal kann vorliegen? (Begründen Sie ihre
>Vermutung!)

Was ist das denn bitte? Ohne Kenntnis der Bearbeitung kann doch 
sicherlich alles hereingekommen sein. Es muss doch überhaupt kein Bezug 
zwischen Ein- und Ausgang vorhanden sein.

Autor: MisterX (Gast)
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Hallo,

danke Andreas für den Tipp mit dem Abtasttheorem.
Dazu finde ich, dass die Abtastfrequenz doppelt so groß sein soll wie 
die Maximale Eingangsfrequenz.

Das würde dann bei 3a.) bedeuten, dass am Eingang 10kHz, 90kHz, 110kHz 
.... haben kann. Wenn ich das richtig verstanden habe, da die Frequenzen 
verfälscht werden.

Bei Aufgabe 4a.) Würde die erweiterung dazuführen das die Frequenzen von 
0-30kHz korrekt am Ausgang ankommen da die Abtastfrequenz (100kHz) unter 
den 2x30kHz = 70kHz liegen.

Bei Aufgabe 5a.) Würde der Bandfilter (180kHz - 220kHz) eine 
Eingangsfrequenz von 190kHz oder 210kHz ein Ausgangssignal von 10kHz 
hervorufen?

Liege ich da richtig? Währe nett wenn da jemand vielleicht ein Auge 
drauf werfen könnte. Auch wenn ich nerve.

Bei Aufgabe 1 und Aufgabe 2 bin ich noch nicht wirklich weiter. Hätte da 
jemand vielleicht noch einen kleine Tipp so das es klick macht und ich 
auf die Lösung selber komme?

Grüße

Big Thx @ Andreas

Autor: Matthias (Gast)
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zuAufgabe 3:
Welches Eingangssignal kann vorliegen?
                       ^^^^
Es liegt kein EIngangssignal an, weil der DSP so programmiert ist, dass 
er ein Sinussignal mit 10kHz generiert. ;-)

Aufgabe4:

keine. Da kein Eingangssignal vorhanden ;-)

Aufgabe5:
Immernoch die 10kHz SInus am Ausgang.
Da der DSP ja als Generator arbeitet ;-)


Die Antworten passen auf deine Bedingungen. Ich würd die so 
hinschreiben, um zu zeigen das es Unsinn ist, dass so zu fragen, weil:
X(z): EIngangszahlenfolge
Y(z): AUsgangszahlenfolge
G(z): Übertragungsfunktion

Es gilt:
Y(z) = G(z) * X(z).

So, wenn der Ausgang gegeben ist, also Y(z), die restlichen beiden Terme 
aber nicht, wie soll man da auf eine eineindeutige Lösung für X(z) 
kommen????

Autor: flip (Gast)
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Bei Aufgabe 1 und 2 habe ich auch Probleme.

Man muss dazu sagen, dass der Professor ziemlich in seinem 
Elektrotechnik-Gebiet zu sein scheint und es einem 
"Nicht-Elektrotechniker" nicht verständlich - da oftmals viel zu schnell 
- erklären kann.

Zu Aufgabe 1 finde ich im Datenblatt zum Write Cycle Timing den Wert von 
10 bzw. 15 ms bei 400 KHz. Was gibt diese Zeit nun an? Im Diagramm ist 
dies die Zeit zwischen STOP CONDITION und START CONDITION. Bedeutet das 
auch, dass innerhalb dieser 10-15 ms ein Byte geschrieben werden kann?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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MisterX wrote:

> danke Andreas für den Tipp mit dem Abtasttheorem.  Dazu finde ich,
> dass die Abtastfrequenz doppelt so groß sein soll wie die Maximale
> Eingangsfrequenz.

Sie muss minimal größer als die doppelte Frequenz sein, andernfalls
ist die Eingangsfrequenz nicht mehr sicher rekonstruierbar.

(Da man in der Realität immer noch Filter davor hat, muss sie sogar
ein ganzes Stück größer als 2 sein.)

> Das würde dann bei 3a.) bedeuten, dass am Eingang 10kHz, 90kHz,
> 110kHz .... haben kann. Wenn ich das richtig verstanden habe, da die
> Frequenzen verfälscht werden.

Mal in der Annahme, dass der DSP die eigentlichen Frequenzen nicht
verfälscht: ja.  (Also nicht gerade eine FFT macht und dir das
Frequenzspektrum hinten rausspuckt oder sowas.)

Das Ganze nennt man Aliasfrequenzen.

> Bei Aufgabe 4a.) Würde die erweiterung dazuführen das die Frequenzen
> von 0-30kHz korrekt am Ausgang ankommen da die Abtastfrequenz
> (100kHz) unter den 2x30kHz = 70kHz liegen.

Ja (außer dass es 60 kHz sind :).  Beim in 3a vorliegenden
10-kHz-Signal wäre es in diesem Falle also sicher, dass das
Eingangssignal ebenfalls 10 kHz war.

> Bei Aufgabe 5a.) Würde der Bandfilter (180kHz - 220kHz) eine
> Eingangsfrequenz von 190kHz oder 210kHz ein Ausgangssignal von 10kHz
> hervorufen?

Ja, d. h. du hast immer noch Aliase.

Genau genommen muss der DSP bereits ein Filter hinter seinem Ausgang
haben, sonst könnte man da nämlich kein Sinussignal messen, sondern
eine Treppe.  Diese Treppe hat die Grundfrequenz von 10 kHz (also die
Frequenz, die man am Oszi ,sieht', wenn man einfach nur drauf schaut),
aber man könnte mit anderen Ausgangsfiltern genaus beliebig die Aliase
rausfiltern, d.h. auch die 190 kHz oder 210 kHz.  Niemand sagt, dass
das Anti-Alias-Filter zwingend ein Tiefpass sein muss.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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flip wrote:

> Zu Aufgabe 1 finde ich im Datenblatt zum Write Cycle Timing den Wert von
> 10 bzw. 15 ms bei 400 KHz. Was gibt diese Zeit nun an?

Die Zeit ab dem Stop des I²C-Transfers für das Schreibkommando bis zu
dem Punkt, an dem du frühestens den nächsten Transfer starten darfst.

Der typische Wert ist dabei für'n Pops, da du extern keine Möglichkeit
hast rauszufinden, ob der Schreibvorgang fertig ist.  Du musst also
zwangsweise 15 ms warten, denn nur dann ist garantiert, dass es wieder
reagiert.  Man könnte auf gut Glück nach 10 ms einen Versuch machen,
den nächsten Schreibvorgang anzuwerfen, und das so lange probieren,
bis der Slave reagiert, aber das halte ich für keinen sonderlich guten
Stil.

Zu den 15 ms kommen also noch die Zeiten für die eigentliche Datenüber-
tragung dazu, die wiederum hängen davon ab, ob der I²C mit 100 oder
400 kHz betrieben wird.

Außerdem kann man natürlich den page write mode benutzen, dann muss
man tWR nur alle 16 Bytes (also 128 bits) warten.

Autor: flip (Gast)
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Danke für die Antwort.

Das heißt ich kann (ohne den Page Mode) ein Byte senden, muss dann 15 ms 
warten und sende das nächste.
Wie errechne ich daraus nun die Datenrate? Ohne Verzögerung wäre diese 
ja bei 400 kHz = 800 KBit / s. Doch wie rechne ich die Verzögerung mit 
ein?

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