1.3信息的采集及编码第二节课件-2025-2026学年浙教版高中信息技术必修一

数据采集 数字化 数制 1 数据采集 传统方式：人工方式为主；通过观察，实验等方式 现代方式：机器获取为主；传感器获取自然信源的数据； 网络爬虫获取网络数据 互联网，物联网技术发展 传感器：能感应被测量（物理量，化学量，生物量等）并按一定的规律 转换成可用输出信号（电信号）的器件和装置 网络爬虫：按照一定规则，按特定关键字，自动抓取网页上数据的程序 或脚本。 2 传感器 非电量 电量 ETC 温湿度传感器 超声波传感器 红外测温传感器 智能手机里（加速度传感器，陀螺仪传感器） 3 数字化 网络爬虫：按照一定规则，按特定关键字，自动抓取网页上数据的程序 或脚本。 数据采集方式多样，数据形式多样 计算机已成为数据处理的主要工具，计算机要如何处理这些数据？ 计算机只能处理二进制的数据 数据需要转换 数字化 ？ 4 数字化 将模拟信号转变为数字信号的过程称为数字化 模拟信号如何转变为数字信号？ 数字信号：可被计算机存储、处理的二进制数据 在取值上是离散、不连续的信号 模拟信号：以连续变化的物理量存在，如水银温度表呈现的温度值，电流表指针指向的电流值等 自然界的文字、图像，声音等模拟信号可以转化成数字信号。 vs ？ 采样 量化 编码 5 采 样 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）域上的离散信号的工程，通过采样器实现。 每秒的采样样本数叫做采样频率，单位赫兹（Hz）。相同时间内，采样频率越高，采样 时间间隔越小，采集的样本数越多。 失真 提高采样频率，提高保真度 6 量 化 将信号的连续取值近似为有限个离散值的过程。（将采样到的信号用数字表示出来） 先将整个幅度划分为有限个小幅度的集合，把落入某个范围内的样值归为 一类，并赋予相同的量化值。 纵坐标划分得越细，量化就越精细，与实际数据也越接近。 量化位数 7 编 码 模拟信号使用模数转换器（ADC, ）经过采样、量化、编码后 可以得到数字信号，这个过程称为数字化 数字化是信息社会的技术基础 8 计算机 输入设备 数字化 模拟信号 数字信号 模拟信号 ？ 声音 图像 模拟信号 麦克风 声卡 模数转化（ADC） 数字信号 数模转化(DAC) 显示屏 音响 声音 图像 模拟信号 模拟信号和数字信号可相互转换 输出设备 9 计算机内部,所有的信息含程序、文字、图片、声音、视频等都是以二进制数据表示的 只有数字化后的信息计算机才能处理。 数 制 十进制 二进制 十进制 二进制 十六进制 八进制 数码 0,1,2,......,9 0,1 0,1,......,9,A,B,C,D,E,F 0，1，......,7 基数 (数码个数) 10 2 16 8 权值 (基数的若干次幂） 标识 D B H O 位数过长，不便书写，记忆 234D=4× + 3× +2× 101B=1× + 0× +1× 2FH=15× + 2× 11 数 制 十进制 十六进制 二进制 0 0 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110 7 7 0111 十进制 十六进制 二进制 8 8 1000 9 9 1001 10 A 1010 11 B 1011 12 C 1100 13 D 1101 14 E 1110 15 F 1111 12 二进制的一些特征 1、奇偶性 \ 2、二进制末尾添0，相当于十进制*2（求余） 3、n位二进制可以表示的最大十进制数是：2ⁿ-1, 可以表示的范围是0---2ⁿ 13 进制转换 十进制 二进制 十六进制 除2倒取余 除16倒取余 位权展开相加 位权展开相加 4位转1位 1位转4位 14 十进制转二进制、十六进制方法 十进制转二进制：除2取余数，直到商为0，将所得余数倒排序。 十进制转十六进制：除16取余数，直到商为0，将所得余数倒排序。 所以：13D=1101B 所以：60D=3CH 15 二进制、十六进制转十进制方法 所以 即 1011B=13D 所以 即 3CH=60D 位权展开相加，二进制的权值为 ，十六进制的权值为 16 二进制、十六进制相互转化方法 二进制数转化为十六进制数：从二进制数的低位开始，每四位二进制数转换成一位十六进制数，位数不够左边补0凑足。 十六进制数转换为二进制数：每一位十六进制数转换成四位二进制数，最前端的0省去不写。 所以：111010B= 3A H 0011 3 A 例如111010B= H 0011 1010 111010 例如:3AH= B 0011转十进制为3，十六进制里仍为3。1010转十进制为10，即十六进制为A。 1010 所以：3AH= 111010 B 17 1.（10110）2=（ ）10 2.（3B）16=（ ）10 3. ABH= D 习题巩固 22 59 171 1.（101100）2=（ ）16 2.（10110001）2=（ ）16 3. （A1）16=（ ）2 4. 3BH= B 习题巩固 2C B1 10100001 111011 1、下列等式不成立的的是（ ） A.（1011）2=（11）10 B.（3C）16=（60）10 C. 20D=14H D.1110B=15D 2、下列数字中最大的是（ ） A.28H B.25D C.1BH D.10110B 3、不同进制运算2BH+1001B的结果为（ ） A.52H B.51D C. 110100B D. 11100B 习题巩固 D A C 进制转换 十进制 二进制 十六进制 除2倒取余 除16倒取余 位权展开相加 位权展开相加 4位转1位 1位转4位 21 $