数据编码的基本方式
3.1数据编码(教学设计)2023—2024学年教科版(2019)高中信息技术必修1
科目
授课时间节次
--年—月—日（星期——）第—节
指导教师
授课班级、授课课时
授课题目
（包括教材及章节名称）
3.1数据编码（教学设计）2023—2024学年教科版（2019）高中信息技术必修1
教材分析
“3.1数据编码”是2023—2024学年教科版（2019）高中信息技术必修1中的一个重要内容。本节课主要介绍数据的二进制编码方式，包括数字、字母和其他字符的编码规则。通过本节课的学习，学生能够理解数据编码的基本原理，掌握二进制、八进制、十六进制等编码方式，并能够运用这些知识进行简单的数据编码与解码。
5.题型五：数据编码的压缩和解压缩
-题目：请解释数据压缩和解压的原理，并给出一个具体的压缩和解压过程。
-答案：数据压缩和解压的原理是基于冗余信息的去除和恢复。压缩过程是通过去除数据中的冗余信息来减少数据的大小，而解压过程则是通过恢复这些冗余信息来恢复原始数据。例如，使用霍夫曼编码进行压缩和解压：根据数据中各个字符的频率进行编码，将频繁出现的字符用较短的编码表示，不频繁出现的字符用较长的编码表示；在解压时，根据编码表恢复出原始数据。
-题目：请简述数据编码的定义及其重要性。
-答案：数据编码是将信息的表达形式转换为另一种形式的过程，是信息传递和处理的基础。它对于保证信息的准确性和可靠性至关重要。
2.题型二：二进制编码的应用
-题目：请举例说明二进制编码在生活中的应用。
-答案：二进制编码在生活中的应用非常广泛，例如数字通信、计算机系统、电子设备等。在数字通信中，二进制编码用于将声音和图像等信息转换为电信号进行传输；在计算机系统中，二进制编码用于存储和处理数据；在电子设备中，二进制编码用于控制设备的运行和操作。
常用编码方式
常用编码方式常用编码方式编码是人类通讯的一种基本方式，对于计算机而言，为了能够处理和保存各种类型的数据，也需要有一种统一的编码方式。
以下是常用的几种编码方式：一、ASCII编码ASCII编码是美国信息交换标准代码的缩写，是一种基于拉丁字母的编码方式。
它定义了128个字符，包括数字、字母、标点符号和一些控制字符。
由于只有128个字符，存储效率和传输效率比较高，但是只能表示英文字符，不能表示汉字等其他语言的字符。
二、Unicode编码Unicode编码是国际组织制定的一种万国码，目的就是解决计算机处理多语言的问题。
Unicode编码采用32位编码方式，可以表示2^32个字符，不仅包括了世界上所有的语言文字，还包括了一些图形符号、表情符号等特殊符号。
三、UTF-8编码UTF-8编码是一种对Unicode编码进行转换的编码方式。
UTF-8编码采用变长编码方式，能够同样表示所有Unicode字符，但是在表示英文字符时只需要一个字节，而对于中文等其他常用字符采用3个字节表示，使得存储效率和传输效率都得到了优化。
四、GB2312编码GB2312编码是中国制定的中文编码方式，采用双字节编码，共收录了6763个汉字和682个非汉字字符。
GB2312编码虽然不能够表示所有的中文字符，但是对于一般的中文书写和交流已经够用。
在此基础之上，GB18030编码进行了扩充，可以表示Unicode完整字符集，包括了中文和其他字符。
五、Base64编码Base64编码是一种基于64个可打印字符的编码方式，常用于在数据传输时对二进制数据进行编码，以便于传输。
Base64编码可以将任何类型的数据转换为可打印的ASCII字符，但编码后会把数据长度增加到原来的4/3倍，这会造成一定程度上的数据冗余，在传输速度和存储空间中需要平衡考量。
六、URL编码URL编码是指对URL中的一些特殊字符进行编码，以便于在传输过程中不同的系统能够正确解析。
数据集的各种编码方式
数据集的各种编码方式
数据集可以使用以下各种编码方式：
1. ASCII编码：ASCII码是美国信息交换标准代码，用于在计
算机中表示英文字符。
它使用7位二进制表示128个字符，包括英文字母、数字、标点和控制字符。
2. UTF-8编码：UTF-8是一种可变长度的字符编码方式，可以
用于表示Unicode字符集。
它使用1到4个字节表示不同的字符，可以表示几乎所有的字符，包括世界上所有的语言。
3. UTF-16编码：UTF-16也是一种Unicode字符编码方式，使
用16位（2个字节）表示一个字符。
它包括基本多文种平面（BMP）字符和辅助平面字符。
4. UTF-32编码：UTF-32也是一种Unicode字符编码方式，使
用32位（4个字节）表示一个字符。
它可以表示所有的Unicode字符，包括辅助平面字符。
5. ASCII编码的扩展：为了表示更多的字符，ASCII编码进行
了扩展。
例如，ISO-8859编码系列是基于ASCII编码的扩展，用于表示欧洲各种语言的字符。
6. Unicode编码：Unicode是一种字符编码标准，用于表示世
界上所有语言的字符。
它包括各种字符集，如UTF-8、UTF-
16和UTF-32。
除了上述编码方式，还有一些其他特定的编码方式，如
GB2312（中国内地的中文字符集）、Shift JIS（用于日文字符集）等。
根据不同的需求和应用场景，选择合适的编码方式是非常重要的。
1.2 数据编码课件-2021-2022学年高中信息技术粤教版(2019)必修1
D. M
2.大写字母B的ASCII码为十进制数66, ASCII码为十进制数69的字母是( D )
A. B
B.C
C.D
D. E
3.根据汉字国标GB2312-80的规定，1KB的存储容量能存储的汉字机内码的个
数是( C )
A.128
B.256
C.512
D.1024
4.在标准ASCII码表中，已知英文字母D的ASCII码是01000100，英文字母A的
国标码 02
创建于1980年，目的为了使 每个汉字有一个全国统一的代码 而颁布了汉字编码的国家标准。 每个汉字有个二进制编码，叫汉 字国标码。 在我国汉字代码标准 GB2312-80中有6763个常用汉 字规定了二进制编码。国标码是
一个4位十六进制数。
ASCII码
3、计算机相关概念
位（bit）指一位二进制代码，它只具有“0”和“1”两种
ASCII码 01
1960年，香农创立了的基 本字符编码系统，即ASCII码 （美国标准信息交换代码），用 7位二进制码为所有的英文字母 （大小写52个）、阿拉伯数字 （10个）和常用的不可见控制 符33个以及标点符号、运算符 等（33个）建立了转换码，第 一次将符号转化为“0”和“1”
构成的编码。
名称
优点
缺点
模拟信号
价格低，简单 传输距离短、抗
容易实现
干扰能力弱，保
密性差
数字信号
抗干扰能力 强，保密性、 可靠性强
成本高，技 术实现复杂
远距离传输哪个更好？ 数字信号
CONTENTS
一
模拟信号与数字信号
二
编码的基本方式
编码在生活中的应用
A 身份证
第1章 认识数据与大数据 1.2数字化与编码-高中教学同步《信息技术-数据与计算》(教案)
强调数据编码的基本方式的重要性，并指导学生如何合理使用数字化工具解决问题。
2.教学内容准备
a.数字化及其作用
准备相关案例，如数字图书馆、数字医疗设施的实际应用，以展示数字化对社会各方面的影响。
收集和创建模拟信号与数字信号转换的图表和动画，以便在课堂上演示。
动画和视频演示：
展示模拟信号如何转换为数字信号的过程，例如语音信号从模拟转换为数字的步骤（采样、量化、编码）。
视频示例展示数字化工具的使用，如数字温度计和数字照相机的工作原理。
互动式学习工具：
在线工具或应用程序，允许学生实践数制转换，例如将十进制数转换为二进制、八进制和十六进制数。
声音和图像的采样与编码模拟器，让学生亲自操作并观察结果。
5.学生指导和支持
预习教材，准备针对低、中、高不同水平学生的辅导材料。
设置在线论坛或学习管理系统，供学生提问和分享资源。
教学媒体
文本教材和幻灯片：
提供关于数字化及其作用、模拟信号与数字信号转换、二进制与数制转换以及数据编码等主题的详细解释。
包含图表和示意图，如模拟信号与数字信号的对比图、二进制与十进制数的转换示例。
二进制及其数制转换
二进制的概念对初学者来说可能比较抽象，尤其是进位规则和权值概念。教师需要设计互动练习和游戏来增强学生的理解和兴趣。
数据编码的多样性和复杂性
字符编码、声音编码、图像与视频编码各自有不同的方法和标准，学生可能会感到信息量过大。教师需要通过分步骤讲解和实际案例来帮助学生逐步掌握。
无损压缩和有损压缩的理解
活动四：
巩固练习
素质提升
分配包含理论问题和实际计算的练习题，涉及数据编码和压缩的概念。
常见的基本数据编码方式
常见的基本数据编码方式什么是基本数据编码方式？常用的基本编码方式有哪些？它们有什么不同之处及应用场景是什么？本文将为读者深入解析，带您了解基本数据编码方式。
一、什么是基本数据编码方式？在计算机中，数据的传输、存储和处理过程中，需要将数据按照一定的格式进行编码和解码。
基本数据编码方式是将数据按照特定的规则转换成计算机可识别的二进制数据的一种方法。
二、常用的基本编码方式有哪些？1. ASCII码ASCII码是美国信息交换标准代码的缩写，是一种基于26个大写字母、26个小写字母、数字、标点符号以及一些控制字符组成的7位二进制编码方式。
ASCII 码可以表示128种不同的字符，被广泛应用于计算机系统中，如文本文件和网页等。
2. UnicodeUnicode是一种统一的字符集标准和编码协议，采用16位二进制编码，它定义了世界上所有主要的语言文字的字符集合，可以表示超过100,000个字符。
Unicode包含了ASCII码中的所有字符，以及世界各地使用的符号、汉字和emoji表情等。
3. UTF-8UTF-8（Unicode Transformation Format-8bit）是一种字节序列频率最高的Unicode编码方式之一，采用可变长度的编码方式，根据不同的字符长度，采用1-4个字节进行编码。
UTF-8可以表示Unicode字符集的所有字符，且节约存储空间，被广泛应用于计算机系统中。
4. GBKGBK是国家标准的中文编码之一，是中国大陆所使用的编码方式。
GBK编码采用2个字节表示一个中文字符，共能够表示21886个汉字和图形符号以及94个ASCII字符。
目前GBK编码已经逐渐被UTF-8、UTF-16等Unicode编码所替代，但在一些需要适配老系统和老设备的场景，仍然需要使用GBK编码。
5. Base64Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的编码方式，常用于网络传输和数据存储，如电子邮件、图片和加密数据等。
数据编码的基本方式
28
机内码
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
GB2312-80统一要求了中文旳基本编码原则，但是 要存储在计算机中与西文编码在计算机中旳表达
)8＝ ( )16＝
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
编码
计算机是美国人发明旳，所以计算机旳字 符集中自然包括了英文旳26个字母。
计算机要在全世界通用，必须采用公认旳 原则格式对字符、符号进行编码。
常用旳字符编码有ASCII码、BCD码、西文 字符编码和EBCDIC码。
21
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
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二进制数转换为十六进制数
整数部分从低位向高位方向每4位用一种等值旳十六 进制数来替代，即四位并为一位，最终不足4位时在 高位处补0，补够4位；小数部分从高位向低位方向 每4位用一种等值旳十六进制数来替，最终不足4位 时在低位处补0，补够4位。 (1110 0101 1010 . 1011 1001)2 ＝（E5A.B9）16
78～7E
位 区 1～15
16～55
56～87
88～94
21 22 23 24 25 26 …………7C 7D 7E
7F
1 2 3 4 5 6 ………………91 92 93 94
非中文图形符号（常用符号、数字序号、俄文、 英文、法文、希腊字母、日文平、片假名等）
啊阿埃
一级中文
（3755个）
二级中文（3008个）
23
文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
西文字符处理起来比较简朴，而中文信息 处理起来就复杂了。中文是图形文字，常 用中文就有3000～6000个，形状和笔画差 别很大。这就决定了中文字符旳编码方案 必须完全不同于西文旳编码方案。
数值数据和文本数据的编码
数值数据和文本数据的编码数值数据和文本数据是计算机表示和处理信息的两种基本形式。
数值数据是指由数字组成的数据，用于表示数量、大小、度量等，通常用于进行数值计算和统计分析。
而文本数据是指由字符和字符串组成的数据，用于表示语言文字、描述、评论等，通常用于文本挖掘、自然语言处理等任务。
编码是将数据转换为计算机可以理解和处理的形式的过程，主要包括数据的存储、传输和表示方式等。
下面将分别介绍数值数据和文本数据的编码方式及其相关参考内容。
数值数据的编码方式：1. 二进制编码：将数值数据转换为二进制形式进行存储和处理。
常用的二进制编码方式有原码、反码和补码等。
参考内容：《计算机组成原理》（教材）。
2. BCD编码：二进制编码的十进制表示，将每个十进制数转换为对应的4位二进制数。
参考内容：《数字逻辑与计算机设计基础》（教材）。
3. 浮点数编码：用于表示小数或大数的一种表示方法，包括单精度浮点数和双精度浮点数等。
参考内容：《深入理解计算机系统》（书籍）。
文本数据的编码方式：1. ASCII编码：使用7位二进制数表示128个字符，包括英文字母、数字和常用符号等。
参考内容：《编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言》（书籍）。
2. Unicode编码：用于表示全世界范围内的字符集，包括各种语言文字、符号、表情等。
参考内容：《Unicode字符集术语与定义》（国际标准）。
3. UTF-8编码：一种变长的Unicode编码，用于在计算机中存储和传输Unicode字符。
参考内容：《The Unicode Standard》（官方文档）。
4. 自然语言处理编码：用于对文本进行特定任务的编码方式，如词袋模型、Word2Vec、BERT等。
参考内容：《Deep Learning for Natural Language Processing》（学术论文）。
总结：数值数据和文本数据的编码方式有很多种，每一种编码方式都有其适用的场景和特点。
数字编码的知识点总结
数字编码的知识点总结数字编码是指将数字信息以一定的方式转换成另一种形式，以便于存储、传输、处理或者显示。
数字编码具有广泛的应用，包括计算机领域、通信领域、媒体领域等多个领域。
掌握数字编码的知识对于理解数字技术的原理和应用具有重要意义。
本文将从数字编码的基本概念、常用的数字编码方式、数字编码的应用等方面进行总结。
一、数字编码的基本概念数字编码是指将一定的数字信息以一定的方式进行转换的过程。
在数字编码的过程中，通常涉及到两个方面的操作，一是将原始数字信息转换成一定的编码形式，即编码过程；二是将编码信息再还原成原始数字信息的解码过程。
数字编码的基本概念如下：1.1 数字编码的作用数字编码的作用主要体现在以下几个方面：1) 存储和传输：数字编码可以将数字信息以高效的形式进行存储和传输，比如将文本信息、音频信息、视频信息等转换成适合存储和传输的二进制数据流。
2) 处理和计算：数字编码可以将数字信息转换成计算机可以处理的形式，以便于进行数据处理、计算和分析。
3) 显示和呈现：数字编码可以将数字信息转换成适合于显示和呈现的形式，比如将计算机数据转换成屏幕上的图像或者声音。
1.2 数字编码的特点数字编码具有以下几个特点：1) 二进制形式：数字编码通常采用二进制形式表示，即由0和1组成的序列。
这是因为计算机系统中使用的基本单位是比特(bit)，只有两种状态，所以采用二进制形式可以更方便地进行存储和处理。
2) 压缩与解压缩：数字编码可以对数字信息进行压缩，以减少存储和传输所需的空间和带宽。
同时，也可以对压缩后的编码进行解压缩，将其还原成原始的数字信息。
3) 离散信号：数字编码通常处理的是离散的数字信号，而不是连续的模拟信号。
这是因为数字编码是基于数字技术进行的，数字技术处理的是离散的信息。
1.3 数字编码的原理数字编码的原理主要涉及到以下几个方面：1) 数字化：数字编码首先需要将原始的模拟信号或者文本信息转换成数字形式，即进行数字化处理。
1.2.3数据编码说课稿高中信息技术人教版必修1
在教学过程中，我预见到可能出现Fra bibliotek下问题或挑战：
1.学生对于数字编码原理的理解可能存在困难，需要通过生动的例子和实际操作来帮助学生加深理解。
2.学生可能对于编码过程中的纠错技术感到困惑，需要通过具体案例和实际应用来引导学生理解和掌握。
应对这些问题的策略包括：
1.使用实际案例和生活中的例子，引导学生将理论知识与实际应用相结合，加深对数字编码原理的理解。
2.通过编程实践和案例分析，让学生亲自动手进行数据编码，增强学生的实践能力，提高对纠错技术的理解和应用。
课后，我将通过学生的作业、课堂表现和小组讨论等方式评估教学效果。根据评估结果，我将进行以下反思和改进措施：
1.针对学生的薄弱点，进行针对性的辅导和讲解，帮助学生巩固知识点。
2.调整教学方法和手段，如增加互动环节、使用多媒体资源等，以提高学生的学习兴趣和参与度。
1.2.3数据编码说课稿高中信息技术人教版必修1
一、教材分析
（一）内容概述
本节课的教学内容是数据编码，属于高中信息技术人教版必修1教材的第二章第三节。整个课程体系中，数据编码是信息技术领域的基础知识，对于培养学生的信息素养和解决实际问题的能力具有重要意义。本节课的主要知识点包括数据编码的基本概念、常见的数据编码方法、数字编码的原理以及编码过程中的纠错技术。具体内容包括：
3.案例分析：给学生提供一些数据编码的案例，让他们分析并解释案例中的数据编码方法和原理。
（四）总结反馈
在总结反馈阶段，我将采取以下方式引导学生自我评价，并提供有效的反馈和建议：
1.学生自我评价：让学生对自己在课堂上的学习表现进行自我评价，反思自己的学习过程和效果。
2.小组评价：让学生互相评价小组讨论和实践活动中的表现，相互提供反馈和建议。
数据编码
课题：数据编码主备人：马桂莲审核人：张海杰时间: 2019年9月【学习目标】1、了解各类数据（声音、图像、视频、文本等）采集的基本方法2、能够解释文本、音频等数据的编码原理。
3、一切信息若要用计算机处理，必须数字化，理解数据编码的意义和作用。
【知识梳理】一、模拟信号与数字信号按照取值特征，可以将电子设备中处理的信号分为模拟信号和数字信号。
模拟信号的值称为模拟数据。
数字信号的值称为数字数据。
模拟信号是随时间连续变化的物理量所表达的数据，其信号的幅度、频率或相位随时间作连续变化，波形是光滑的。
如声音、温度、压强、压力、电压、时间等。
数字信号是离散时间信号的数字化表示。
数字信号是随时间非连续变化的物理量，以离散值表示的数据。
其信号的自变量、因变量都是离散的。
其波形不是光滑的。
如开关输出的电压和电流脉冲就是离散的信号。
在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。
二、数据编码的基本方式（一）数字化在计算机领域，数字化是指把文本、声音、图像和视频等转化为数字设备可处理的数据的过程。
在计算机中用0和1的序列表示，便于数字设备存储、处理和传输。
在计算机中存储一个“0”或“1”占用一个二进制位（bit）。
8个二进制位组成一个字节（Byte）。
（二）常用数据的编码方式1、字符编码文本数据（文字）是用来表示一定意思的一系列字符，包括字母、数字、标点符号、汉字等。
（1）英文字符编码：ASCII码（美国信息交换标准码），是1960年香农创立的数字计算机的基本字符编码系统。
用一个字节来存储，占用8个二进制位。
ASCII码定义了大小定英文字母、标点符号、数字等字符和符号，共128个。
（2）汉字编码：常用的输入方式包括声码（如搜狗拼音）输入和形码（如五笔）输入等。
输出字形通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。
在计算机中，字形通常以字库文件的形式存储。
汉字编码GB18030-2005，是我国目前使用的强制国家标准，共收录汉字70244个。
数据与数据编码习题
数据与数据编码习题一、数据编码的基本概念数据编码是将数据转换为特定形式的过程，以便于存储、传输和处理。
数据编码的目的是通过使用不同的编码方式，将原始数据转换为能够被计算机识别和处理的形式。
二、数据编码的常用方式1. 基本编码方式- 二进制编码：使用0和1表示数据，是计算机内部数据的基本形式。
- 十进制编码：使用0-9的十个数字表示数据，是人们日常生活中最常用的编码方式。
- 八进制编码：使用0-7的八个数字表示数据，常用于计算机系统中的文件权限设置。
- 十六进制编码：使用0-9和A-F的十六个字符表示数据，常用于表示内存地址和颜色值等。
2. 压缩编码方式- 霍夫曼编码：根据字符出现的频率，将出现频率高的字符用较短的编码表示，出现频率低的字符用较长的编码表示，以实现数据压缩。
- 游程编码：将连续出现的相同字符用字符本身和连续出现的次数表示，以减少数据的存储空间。
3. 错误检测与纠正编码方式- 奇偶校验码：通过在数据中添加一个校验位，使得数据中1的个数为奇数或偶数，以检测并纠正数据传输过程中的错误。
- 循环冗余校验码（CRC码）：通过对数据进行多项式运算，生成一个校验码，以检测并纠正数据传输过程中的错误。
三、数据编码的应用场景1. 图像和视频编码图像和视频编码是将图像和视频数据转换为数字信号的过程，常用的编码方式包括JPEG、PNG、MPEG等。
图像和视频编码的目的是减少数据的存储空间和传输带宽，同时保持较高的图像和视频质量。
2. 音频编码音频编码是将声音信号转换为数字信号的过程，常用的编码方式包括MP3、AAC、WAV等。
音频编码的目的是减少数据的存储空间和传输带宽，同时保持较高的音频质量。
3. 数据传输和存储在数据传输和存储过程中，常用的编码方式包括ASCII编码、Unicode编码、UTF-8编码等。
这些编码方式可以确保数据在不同系统之间的正确传输和存储。
4. 数据安全在数据安全领域，常用的编码方式包括Base64编码、MD5编码、SHA编码等。
1.2编码的的基本方式
4文件头：包含文件的类
型、大小和位图起始位置 等信息，共14个字节。
3位图信息头：用于说明
位图的尺寸等信息，共40 个字节。
颜色表项：用于说明位图中的颜
1色，有若干个表项，每一个表项定
义一种颜色。当图像量化位数为1、 4、8时，分别2、16、256种颜 色，每个颜色表项占4个字节；当
A：01000001（十进制数65） ，a：01100001（十进制数97），
0：0110000（十进制数48）见P10表
一、文字编码
2、国标码
由于ASCII码只包含英文、数字和一些控制符号，并不能表示汉字，因此我国 设计了用于处理汉字的简体中文的GB码和用于繁体中文的BIG5码（大五码）。
例如：GB2312主要分为两部分，编号127之前的符号跟ASCII码表示的意义 相同，属于单字节码；127之后的符号统一用两个字节表示，包含了几乎所有的 简体中文字（中文编码高字节的最高位不为0）
第一章 数据与信息
1.2.2 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经过编码 进行存储和传输。
文字编码 图像编码 声音编码
一、文字编码
文字编码是效率相对较低的编码方式。
单字节码
ASCII码 莫尔斯码
文字编码
图像量化位数为24时，没有颜色表
项。
图形数据：记录像素值，
图像分辨率×图像量化位数 ÷8
图像分辨率=图像x方向的像素数×图像y方向的像素数。
图像量化位数，也叫图像深度，是指图像中每个像素点记录颜色所用二进制的位数。
1.2数据编码的基本方式
用于存储汉字的编码
GB2312-80——简称GB码，由两个字节组成
（16位二进制数），即存储一个汉字2个字节，如：
11010100 11000110——云
11000100 11001111——南
含6763个汉字。
港台地区的BIG5码——繁体字。
近来我国用的GB1300编码，含20902个汉字。
10*10编码
这里个位(100)、十位(101)、百位 (102),我们就称为位权
二进制基本结构：
1、有两个基本数字： 0和1 2、采用逢二进一 的进位规则 3、采用位权表示法，即一个数码在不
同位置上所代表的值不同
例：110101=1×25＋1×24＋0×23＋ 1×22＋0×21＋1×20
二进制的计算（逢二进一，借一当二）
十六进制
除了十进制以外， 我们还知道哪些进 制?
通常情况我们用十进制计算，那么计算机用 什么进制来计算呢？
二进制 Binary
什么是二进制？二进制的结构是什么？ 二进制怎么运算？怎么转换？
为什么电脑要用二进制？
• 电脑是由许多电子元件组成的，电子元件中的电子电路（逻辑电 路）有两个状态：开关的接通与断开（电压的高与低）。很显然 ，这两种状态可以表示数字0和1。
(59)10 = (111011)2
21
1
0
十进制数转换为R进制数
如：将十进制108转换为八进制
（108）10=（154）8
8
108
4
8
13
5
0
1
1
0
那么（2587） 10=（ A1B ）16
R进制数转换成十进制数
R进制数转换成十进制数
《1.2.3 数据编码》教学设计教学反思-2023-2024学年高中信息技术人教版必修1
《数据编码》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解数据编码的基本概念，如数字、字母、符号等。
2. 掌握数据编码的基本方式，如二进制、八进制、十进制等。
3. 了解数据编码在计算机中的应用和重要性。
二、教学重难点1. 教学重点：理解数据编码的基本原理和方法。
2. 教学难点：将数据编码应用到实际生活中，如数字和字母的编码和传输。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含图片、文字和视频等多媒体素材。
2. 准备计算机设备，演示数据编码的实际应用。
3. 准备相关练习题和思考题，帮助学生巩固所学知识。
4. 确保教室网络通畅，方便学生实践数据编码的应用。
四、教学过程：（一）导入新课1. 简述数据编码的基本概念，介绍编码的原理及重要性。
2. 引导学生思考生活中的数据编码应用，如二维码、条形码、数字密码等。
3. 展示本节课的主要内容，如二进制编码、十六进制编码等。
（二）新课教学1. 二进制编码教学（1）介绍二进制的基本概念和表示方法。
（2）通过实例讲解二进制编码的应用，如计算机中的二进制数、网络中的IP地址等。
（3）引导学生尝试编写二进制编码程序，并进行演示和点评。
2. 十六进制编码教学（1）介绍十六进制的基本概念和表示方法。
（2）通过实例讲解十六进制编码的应用，如计算机中的十六进制数、硬件设备的标识等。
（3）引导学生尝试编写十六进制编码程序，并进行点评和纠正。
3. 常见编码方式比较（1）比较二进制编码、十六进制编码和ASCII码等常见编码方式的异同点。
（2）引导学生思考不同的编码方式对数据传输和存储的影响。
（三）实践活动1. 布置小组任务，让学生自主选择一种常见的数据编码方式，设计并实现一个简单的编码程序。
2. 要求学生运用所学知识，尝试解决生活中的实际问题，如制作二维码、加密数据等。
3. 组织学生展示和分享实践成果，教师进行点评和指导。
（四）课堂小结1. 回顾本节课的主要内容，强调数据编码的重要性。
2. 总结学生实践中的亮点和不足，提出改进建议。
模拟数据编码的三种编码方法
模拟数据编码的三种编码方法标题：深度探讨模拟数据编码的三种编码方法一、引言在数据处理和信息传输中，编码是至关重要的一环。
而在模拟数据的编码过程中，有许多不同的方法可以选择。
本文将深入探讨模拟数据编码的三种常见编码方法，包括PCM编码、Delta编码和DPCM编码，旨在帮助读者更全面地了解和理解这些方法的原理和应用。
二、PCM编码1. PCM编码的基本原理PCM（Pulse Code Modulation）编码是一种将模拟信号转换为数字信号的编码方式。
具体而言，PCM编码是通过对模拟信号进行抽样、量化和编码，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
这种编码方法具有抗干扰能力强、传输稳定等优点，因而在通信、音频处理等领域得到广泛应用。
2. PCM编码的应用场景PCM编码主要用于模拟信号的数字化处理，应用场景涵盖了音频、视频信号的传输和存储、远程监测、通信系统等多个领域。
通过PCM编码，可以有效地保留原始模拟信号的信息，实现高质量的数字信号传输。
三、Delta编码1. Delta编码的基本原理Delta编码是一种差分编码方法，其原理是利用当前样本值与前一个样本值之间的差值来进行编码。
具体而言，Delta编码通过存储前一时刻的样本值，并将当前时刻的样本值减去前一时刻的样本值得到的差值进行编码，从而实现信号的压缩和传输。
2. Delta编码的应用场景Delta编码常常用于变化缓慢的模拟信号的编码和传输，比如温度、湿度等环境参数的监测和传输。
由于Delta编码仅需传输差分值，可以有效减少传输数据量，节约带宽和存储空间，因而在一些特定的应用场景中具有较好的性能。
四、DPCM编码1. DPCM编码的基本原理DPCM（Differential Pulse Code Modulation）编码是一种差分脉冲编码调制方法，它与Delta编码类似，同样是利用差分值来表示信号的编码。
不同的是，DPCM编码引入了预测器，在进行差分编码之前，先对原始信号进行预测，从而能够更加准确地估计差分值。
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二进制运算规则简单（逢二进一）。
二进制编码在物理上最容易实现；自然界 中具有两个固定状态的物理量很多，例如 ：电流的有无、电压的高低等。
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精品课件
计算机中的数制
数制：人们利用符号来计数的科学方法。
进位计数制：按一定进位规则进行计数的方法。
基数：是指该进制中允许使用的基本数码的个数 。
十进制的基数为10，数码为0，1，2，…，9十个 。
(1110.011010111)2
111)2
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精品课件
二进制数转换成八进制数
整数部分从低位向高位方向每3位用一个等值的八进 制数来替换，最后若不足3位的在高位处用0补够3位 ；小数部分从高位向低位每3位用一个等值的八进制
数来替换，不足3位的在低位处用0补够3位。
(011 110 111 . 100 010 101)2＝(367.425)8
特点：数值用0，1表示，基数为2，是逢二进一的计 数制，各数位的权是以2为底的幂。
表示：1101.01B或（1101.01）2
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精品课件
八进制表示法
一个八进制数可以表示成下列形式(用Q代表):
(B)8=Bn-1×8n-1+Bn-2×8n-2++B0×80+B-1×8-1 + B-m×8-m
举例:
二进制的基数为2，数码为0，1两个。
八进制的基数为8，数码为0，1，…，7八个。
十六进制的基数为16，数码为0～9，A～F十六个 。
位权：数制每一位所具有的值，简记为“权”。
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精品课件
权
6 7 6 1 82 0 7 11 0 8 100
数码
基数
按权展开式：234.32=2*102+3*101+4*100+3*10-1+2*10-2
(11001.101)2=1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×20 ＋1×2–1＋0×2–2＋1×2–3 = (25.625)10
(16A.B)16＝(1×162＋6×161＋10×160 ＋11×161)10 ＝(256＋96＋10＋0.69)10 ＝(362.69)10
(34.6)=8=( ?3×81＋4×80 ＋6×8-1)10 = (24＋4＋0.75)10=
特点：有0-9十个数字符号，基数为10，是逢十进一 的计数制，各数位的权是以10为底的幂。
8
精品课件
二进制表示法
一个二进制数可以表示成下列形式(用B代表):
(B)2=Bn-1×2n-1+Bn-2×2n-2++B0×20+B-1×2-1 + B-m×2-m
举例:
1101.01 = 1×23+ 1×22+ 0×21+1×20+ 0×2-1+1×2-2
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精字品课库件
字形码
输入码
机内码
输入码
输入码是解决汉字输入采用的编码，如“ 国标区位码”、“全拼”、“双拼”、“ 五笔”、“智能ABC”、“搜狗拼音”等输 入编码。
每一种输入码之所以能存在，是因为各有 其特点。如果有人问，哪种输入码最好， 回答是“你熟练掌握的那种输入码就是最 好的”。
26
精品课件
13 精品课(件28.75)10
十进制整数转换成二进制整数
方法：除2反序取余法
例：(29)10=(?)2 结果：(29)10=(11101)2
2 29
（低位）
2 1 4 ……1
2 7 ……0
2 3 ……1
2 1 ……1
0 ……1
（高位）
14
精品课件
十进制小数转换成二进制小数
方法：乘2顺序取整法
例：(0.125)10=(?)2
E
5
A.
B
9
20
精品课件
练习
0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100
5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001
(1110011010.111)2＝ (
(
21
精品课件
)16＝
10 1010 11 1011 12 1100 13 1101 14 1110 15 1111
扩展的ASCII码用8位二进制数来表示，可 以表示256种不同的符号。
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精品课件
西文字符处理起来比较简单，而中文信息 处理起来就复杂了。汉字是图形文字，常 用汉字就有3000～6000个，形状和笔画差 异很大。这就决定了汉字字符的编码方案 必须完全不同于西文的编码方案。
在计算机系统中汉字的输入、内部处理、 存储和输出过程中不能使用同一代码。
每位十进制数是用4位二进制编码表示。
23
精品课件
ASCII码
（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息 交换码）
ASCII码有标准ASCII码和扩展ASCII码两 种。
标准的ASCII码使用7位的二进制数来编码 ，即每一个字符对应着一个7位的二进制数。 所以用标准的ASCII码可以表示27 = 128个字 符，其中包含10个阿拉伯数字，52个英文大 小字母，33个符号及33个控制字符。
3765.02 = 3×83+ 7×82+ 6×818-2
特点：数值用0－7表示，基数为8，是逢八进一的计数制， 各数位的权是以8为底的幂。
表示：452.16Q或（1101.01）8
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精品课件
十六进制表示法
一个十六进制数可以表示成(用H代表):
(H)16= Hn-1×16n-1+Hn-2×16n-2++H0×20+H-1×16-1 + H-m×16-m
数据编码的基本方式
精品课件
成武一中技术中心 2017-10-20
学习目标
了解二进制的基本原理和进制转换方法 知道数值、文字、图形图像、音视频等数据在
计算机中的编码方式。
精品课件
计算机与信息处理
计算机最主要的功能就是处理信息，而信 息在计算机中如何表示、存放、传递？这是首先要解 决的问题。基本要求是：信息的表示、存放和传递要 方便、可靠、易处理。显然，在计算机内部，信息只 有经过数字化编码后才能表示、存放和传递。
非汉字图形符号（常用符号、数字序号、俄文、 英文、法文、希腊字母、日文平、片假名等）
啊阿埃 （3755个）
一级汉字
二级汉字（3008个）
空白区域
7F
国标码编码
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精品课件
由于低7位中只有94种状态可用于汉字编码（其 它34位是控制字符，不能用），所以两个字节的
低7位共有94 × 94 = 8836种不同的状态。
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精品课件
十进制表示法
在按位定制的计数制中，十进制数可以表示成下列 形式(用D代表或略去，无后缀符默认为十进制数):
n-1
(D)10
=å
i= -m
Di×10i
= Dn-1×10n-1+Dn-2×10n-2++D0×100+D-1×10-1++D-m×10-m
举例:
519.02 = 5×102+ 1×101+ 9×100+ 0×10-1+ 2×10-2
国标码采用十六进制表示。每个汉字的区位码同时对应一 个国标码。
27
十六进制编码
十进制编码
区位编码
00……20
21 22 23 24 25 26 …………7C 7D 7E
7F
00～ 20
21～ 2F 30～ 57 58～ 77
78～7E
位 区1～15
16～55
56～87
88～94
1 2 3 4 5 6 ………………91 92 93 94
例如，汉字“中国”，的机内码分别是十六进制 30 的精“品课D件6D0”和“B9FA” 。
字形码
国标码和机内码解决了汉字的编码标准和存储表示， 但还没有解决汉字的显示和输出问题。
一套汉字（如GB2312）其所有字符形状的数字描述信 息组合在一起称之为字库（font）。
对汉字形状的数据描述，我们称为汉字字形码。
举例:
A3F.3B =10×162+3×16+15×160+3×16-1+11×16-2
特点：有0-9及A-F共16个数字符号，基数为16，是 逢十六进一的计数制，各数位的权是以16为底的幂 。
表示：3EFH或（20）16
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不同进制数之间的转换
二进制
八进制
十六进制
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精品课件
十进制
二、八、十六进制转换成十进制
目前计算机系统中有两种字形码：点阵式字形码和矢 量字形码。
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精品课件
字形码
以点阵方式来表示汉字。每个点用二进制的一位“0”或 “1”来分别表示汉字相应位置处的状态，如白、黑特征， 从而体现出字的形和体。 点阵越大，点数越多，输出的字形就越清晰，越美观。 常见的有16×16、24×24、32×32、48×48和128×128 。
机中用二进制编码来表示。
二·十进制编码的方法很多，8421码是最常见 的一种，即每一位十进制数用四位二进制编码来表 示。
例如，十进制数2816的8421码为：
十进制数
2
8
1
6
01式10，B而CD实码际在上形它8式4表2上1示码变的成是了十000和1进01制组数成1，的00只二0 不进过制0形是001
国标码将6763个汉字和682个非汉字字符（共 7445个）划分为94个区，每个区又分为94位，称 其为区位表。每个汉字在区位表中有唯一的一个 区位码（四位十进制数，前两位数是区号，后两 位数是位号）与之对应，称之为“区位码”。