1.3 数据采集与编码 课件-2022-2023学年浙教版（2019）高中信息技术必修1

1.3数据 采集与编码 1 目录 CONTENTS 1 数据采集 2 数字化 3 数制 4 编码 2 01 PART ONE 数据采集 3 上节课中我们学习了数据，想一想，古代的时候，人们对数据是怎么进行进行采集的呢？ 人工采集 01 数据采集 现代进行数据采集的方式发生了什么变化？ 更多使用机器采集（传感器）。 01 数据采集 01 数据采集 传感器是一种能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件和转换元件组成。 在科研、生产和日常生活中，常需要利用传感器对环境中的物理量、化学量和生物量等进行感知与测量，并转换成电信号，进行适当处理后形成数据。 传感器可以持续不断地采集数据。 生活中的传感器： 接电话时手机靠近耳朵会自动熄屏 开车进入小区时会自动识别车牌号 红外线测温仪会自动测量经过的人的 体温 你还能举出其他例子吗？ 01 数据采集 从互联网采集数据 从互联网采集数据有很多方法，如借助网络爬虫来获取数据。网络爬虫是一种按照一定的规则，自动地抓取网页上数据的程序或脚本。 与人在浏览网页时的行为相似，网络爬虫也是通过网页中的超链接在网页间跳转，根据需求按特定的关键字获取某一方面的网页数据，然后对这些数据进行处理、存储等操作，并可用专门软件对这些数据进行分析。 02 PART TWO 数字化 9 02 数字化 信号可用模拟信号或数字信号表达。 模拟信号以连续变化的物理量存在； 数字信号在取值上是离散的、不连续的信号。 在信息技术中数字信号表示的数据可被计算机存储、处理的二进制数据。 模拟信号或数字信号可以相互转换。 补充：数字信号和模拟信号的转化通过调制解调器（猫）来完成。 发送信息：数字信号→模拟信号 接受信息：模拟信号→数字信号 10 02 数字化 将模拟信号转化为数字信号一般需要经过采样、量化与编码。 采样是将信号从连续时间(空间)域上的模拟信号转换到离散时间(空间)域上的离散信号的过程，通过采样器实现。 对于同一模拟信号，采样的时间间隔越小，采集到的信号样本数量越多。每秒的采样样本数叫作采样频率，单位用赫兹(Hz)表示。在相同的时间内，采样频率越高，采集的样本数量越多。 11 02 数字化 将模拟信号转化为数字信号一般需要经过采样、量化与编码。 在数字信号处理领域，量化指将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。连续信号经过采样成为离散信号，离散信号经过量化后可用数值表示。 12 03 PART THREE 数制 13 03 数制 请同学们回顾一下，以前学过哪些进制呢？ 二进制、十进制 进制是一种记数方式，亦称进位计数法或位值计数法。利用这种记数法，可以使用有限种数字符号来表示所有的数值。 任何一种数制都包含两个基本要素:基和权。基又叫基数，是组成该数制的数码个数；权又叫权值，是指每一个数位上的1对应的数值，可以表示为基数的若干次幂。 03 数制 二进制的数码为0,1，则基数为2 十进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，则基数为10 基数 你能推出八进制和十六进制的数码和基数吗？ 八进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7，则基数为8 十六进制的数码为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F（A-F分别对应数字10-15），则基数为16 03 数制 例如：(010)2 ，从左到右 0,1,0 三个数的权依次为22,21,20 (2391)10 ，从左到右 2, 3, 9, 1 四个数的权依次为 103 ,102,101,100 权值 请推出以下八进制和十六进制的权值 (473)8的权值？ (A9)16的权值？ 从左到右 4,7,3 三个数的权依次为82,81,80 从左到右 A,9 三个数的权依次为161,160 03 数制 进制的标识 进制 标识 二进制 B 八进制 O 十进制 D 十六进制 H 例如： （2389）10 可写成 2389D （0100）2 可写成 0100B （423）8 可写成 ? （7CB9）16 可写成 ? 423O 7CB9H 03 数制 进位规则 进制 进位规则 二进制 逢二进一 八进制 逢八进一 十进制 逢十进一 十六进制 逢十六进一 03 数制 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