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(共22張PPT)
數據編碼
高中信息技術必修一 數據與信息
第一課時
課前回顧
數據：現實世界客觀事物的符號記錄。
（文字、圖形、圖像、音頻、視頻等。）
什么是數據？
身份證
什么是編碼？
將現實世界的事物現象符號化、數據化，稱為編碼。
什么是數據編碼？
計算機將現實世界中的數據轉換為“計算機中的數據”，這個過程就叫數據編碼。
計算機中的數據是以二進制數字的形式進行加工、存儲的。即文字、圖片、音頻、視頻等信息在計算機中都是以二進制數形式存在的，表示信息類型不同，編碼方案也不同。
晶體管只有兩種狀態
通電和斷電，分別用 1 和 0 來表示
計算機中的數據
二進制數字是什么？和我們平時用的數字有什么不同？常見的數制有哪些呢？
進制與轉換
02
生活中的進制
最常用的數制：十進制 —— 我們平時計算用的一般都是十進制，單個數位上最大數值為9，逢十進一。
1小時=60分鐘，1分鐘=60秒，用的是“六十進一”的計算方法。
1天=24小時，用的是“二十四進一”的計算方法。
“半斤八兩”：古代1斤=16兩，所以半斤和八兩是一樣多的，這里用的是十六進制。
數制
數制的基本要素：
數碼：每位上可能的基本數字。
基數：每位上可能的數碼個數。（劃分數制）
位權：每位上“1”所表示的數值大小。
數制 數碼 基數 基本計數規則 位權 表示方式
二進制 B(binary) 0，1 2 逢二進一 2n-1 (1001)2
1001B
八進制 O(octal) 0，1，2，3，4，5，6，7 8 逢八進一 8n-1 (1001)8
1001O
十進制 D(decimal) 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 10 逢十進一 10n-1 (1001)10
1001D
十六進制 H(hexadecimal) 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F 16 逢十六進一 16n-1 (1001)16
1001H
數字換算為十進制
數權相乘再相加
十進制數123： 1 2 3
位權：
1×102 + 2×101 + 3×100
102
100
101
10n-1
(123)10 =
原理講解：
數字換算為十進制
數權相乘再相加
二進制數1101： 1 1 0 1
位權：
1×23 +1×22 +0×21 +1×20
22
20
21
23
2n-1
(13)10 =
實戰演練：
進制轉換練習
二進制：100B =
十六進制：100H =
1×22 + 0×21 + 0×20
= 4D
八進制：100O =
1×82 + 0×81 + 0×80
= 64D
1×162 + 0×161 + 0×160 = 256D
練習：不同進制的100分別表示十進制數的多少呢？
十進制：100D = 1×102 + 0×101 + 0×100 = 100D
實戰演練：
十進制換算為其他進制
除K取余法
舉個例子：將(123)10 轉換為二進制數
除K取余法：除2取余，商為0止，倒著排列
123
61
…………1
…………1
30
2
…………0
15
2
…………1
7
2
…………1
3
2
………..1
1
2
0
….…...1
2
2
( 123 )10
= ( 1111011 )2
亮 滅 滅 亮 滅
1 0 0 1 0
提示：烽火要么點燃要么不點燃，剛好是兩種狀態。
古代有一種傳遞信息的方式，是用點燃烽火的方式示警。假設規定點燃一個烽火臺表示將有一萬敵軍來犯，問：
如果有18萬敵軍來犯，但僅有5個烽火臺，要如何點燃烽火，傳遞正確信息呢？
余數
2
2
2
2
9
4
2
1
0
0
1
0
0
1
高位
2
18
低位
將18換算為二進制求得正確答案，點燃第一個和第四個烽火臺。
最快解法：18=16+2=24+21
實戰演練
拓展延伸
同樣的假設：規定點燃一個烽火臺表示將有一萬敵軍來犯。
①如果題目只告訴你有16萬敵軍來犯，問至少需要多少個烽火臺才能通知正確消息，要怎么算？
16=24
1
0
0
0
0
至少5個烽火臺
至少4個烽火臺？
1
1
1
1
= (15)10
+1

拓展延伸
同樣的假設：規定點燃一個烽火臺表示將有一萬敵軍來犯。
②如果題目只告訴你有6個烽火臺，問最多能夠傳達多少萬敵軍來犯的消息，要怎么算？
1位：可以表示2種狀態，范圍為0~1。
2位：可以表示4種狀態，范圍為0~3。
3位：可以表示8種狀態，范圍為0~7。
4位：可以表示16種狀態，范圍為0~15。
答：最多能夠傳達 26 - 1 = 63萬
規律：n位二進制數，能表示 2n 種狀態,所能表示的十進制數的范圍是 0 ~ 2n -1
二進制與十六進制的換算
4個二進制數表示1個十六進制數
二進制數(1111)2： 1 1 1 1
位權：
1×23 +1×22 +1×21 +1×20
2n-1
=(15)10
十六進制數 (F)16： F
位權：
15×160
16n-1
=(15)10
原理講解：
二進制與十六進制的換算
將(25)16 轉換為二進制數
十六進制數(25)16 ： 2 5
逐一換算為二進制：
( 00100101 )2
0101
0010
(25)16 =
實戰演練：
4個二進制數表示1個十六進制數
二進制與十六進制的換算
將 (1001101001)2 轉換為十六進制數
(1001101001)2 = (269)16
①從右開始，每四位數字成一組，不足四位數的往前補零；
即： 0010 0110 1001
②每四位數換算成一位十六進制數；
2、6、9
實戰演練：
4個二進制數表示1個十六進制數
計算機中的數據是以二進制數字的形式進行加工、存儲的。
計算機中數據的存儲
計算機中存儲數據的最小單位是二進制位，用比特(bit)表示。
計算機存儲數據的基本單位是字節（Byte，簡寫為B），
1字節=8比特，即8位二進制數。
字節單位太小，常用的存儲單位有KB、MB、GB等；更高的還有TB太字節、PB拍字節、EB艾字節。
1B能表示28（256）種狀態
1B = 8b
存儲單位 換算關系
B（byte），字節 1B = 8b（bit，位）
KB（kilobyte），千字節 １KB = 210B = 1024B
MB（megabyte），兆字節 1MB = 210KB = 1024KB
GB（gigabyte），吉字節 1GB =210MB = 1024MB
常見的數據存儲單位
大B字節
小b比特
PART 01
PART 02
完成課本P20的習題
完成練習
預習編碼的基本方式
預習新課
課后作業
下節再見

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