内容正文:
数据与计算
信息技术必修1
前郭五中 国程悦
第一章 数据与信息
信息技术必修1《数据与计算》
1.2数据编码
4
2020/9/7
日常生活中的数据编码
身份证每一位数字都都有其基体的含义
生活中还有哪些常见的编码
邮政编码
准考证号
学籍号
学号
……
6
计算机内的编码
汉字
图像
声音
视频
A
字符
123
十进制数字
计算机是如何
对这些信息进行编码的呢?
计算机中为什么使用二进制
优点:
电路容易识别;
更易于存储;
方便计算和计数;
方便逻辑判断
十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0 0 0
1 1 1 1
2 10 2 2
3 11 3 3
4 100 4 4
5 101 5 5
6 110 6 6
7 111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
D B Q H
十进制和二进制的转化
除二取余法
(28)10=( )2
除二取余,倒序排列
11100
思考:十进制如何转换为八进制和十六进制?
除八取余,倒序排列
除十六取余,倒序排列
(1000)10=( )16
(200)10=( )8
310
3E8
二进制如何转换成十进制
按权展开,各项相加
将二进制数写成权值展开式,计算乘积,然后累加,即可得到相对应的十进制数。
权值
(10011)2=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20
【例】
=19
记住“8421”
思考:八进制、十六进制如何转换成十进制?
八进制转换为十进制
十六进制转换为十进制
“按权位展开相加”
例如:(A12)16=( )10
(A12)16=A×162+1×161+2×160=10×256+1×161+2×160=2578
“按权位展开相加”
例如:(115)8=( )10
(115)8=1×82+1×81+5×80=1×64+1×8+5×1=77
12
二进制转换为十六进制
方法:根据它们在数位上的对应关系,将二进制数分别转换成十六进制,每四位一组构成一位十六进制数。从最右边开始,每四位二进制一组,当最后一位不够四位时,应在左侧添加“0”,凑足四位。
例如:将二进制数11110000110111转换为十六进制
11110000110111
0011110000110111
C
7
3
3
(111100001100111)2 ═(3C37)16
进制的转换
二进制数不便于书写和记忆,人们经常采用十六进制数来表示他们,因为两种之间的转换非常方便。每4位二进制数可以用1位十六进制数字代替。
十进制 二进制 十六进制
0 0 0
1 1 1
2 10 2
3 11 3
4 100 4
5 101 5
6 110 6
7 111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F
四缩一,一放四
计算机中的存储单位
位(bit):位是最小的存储单位,存放一位二进制数。
字节(byte):用8个二进制位一个字节。字节是计算机存储信息的基本单位。
常用的单位有:
B:1B═8b
KB:1KB ═ 210 B ═ 1024 B
MB:1MB ═ 210 KB ═ 1024 KB
GB:1GB ═ 210 MB ═ 1024 MB
TB:1TB ═ 210 GB ═ 1024 GB
数据编码
模拟信号与数字信号
模拟信号
模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息。其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化,如声音信号、图形信号等。
模拟信号是传到能量的一种方式。例如,声波通过空气等介质向远处传送能量,在传播的过程中,能量会不断损耗而逐渐衰减。
数字信号
数字信号是离散时间信号的数字化表示。其信号的自变量、因变量都是离散的。
模拟信号VS数字信号
名称 优点 缺点
模拟信号 直观
容易实现 保密性差
抗干扰能力弱
数字信号 较强的保密性和可靠性
抗干扰能力强 技术要求复杂
进行模数转换时存在量化误差
编码的基本方式
在现代技术的信号处理中,数据基本上是通过编码将模拟信号转换为数字信号进行存储和传输,文字、图像、声音等类型的数据都可以通过编码进行存储和传输。
文字编码
文字编码是效率相对较低的一种编码方式,有单字节码和双字节码两种。其中ASCII码、莫尔斯码属于单字节码,国标码(GBK)、统一码(Unicode)属于双字节码。
ASCII码(