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(共14張PPT)
數字化與編碼
第二課時：編碼和字符的數字化
編碼
為了有效處理信息，人們常常通過編碼的方式來表示信息。例如，公交車線路號就是一種編碼，人們通過線路號來選擇和區分公交線路。編碼是為了方便信息的存儲、檢索和使用而規定的符號系統。
要使用計算機處理各種各樣的信息，需要通過編碼的方式將信息轉換成用0和1表示的二進制代碼。
二進制編碼的規律
0
1
00
10
01
11
000
100
010
110
001
101
011
111
太極生兩儀：1位二進制數最多為2種狀態編碼
兩儀生四象：2位二進制數最多為4種狀態編碼
四象生八卦：3位二進制數最多為8種狀態編碼
通過剛才數據的觀察和推理我們可以得出結論：
1.n 位二進制數最多編碼2n 種不同的情況
2.這些編碼分別是0~ 2n -1 （ 所以2n -1 是n位二進制數的最大值）
規律總結
二進制編碼規律的應用
請大家討論思考并運用二進制編碼的知識解決下列問題：
1現在有4座烽火臺，請問如何通過他們亮滅的情況，表達更加豐富的信息？比如：敵軍越有6萬人，分2路攻城，敵方騎兵距戰線離還有10里左右的距離？
2這四座烽火臺，假如以亮和滅為兩種狀態，代表二進制數的0和1，那么他們最多可以表示多少種狀態？
6路敵軍攻城！
0 ： 0000
1 ： 0001
2 ： 0010
3 ： 0011
4 ： 0100
5 ： 0101
6 ： 0110
7 ： 0111
8：1000
9：1001
10：1010
11：1011
12：1100
13：1101
14：1110
15：1111
英文字符編碼：ASCII碼
標準的 ASCII碼為7位二進制編碼,為128個字符，包括10個阿拉伯數字、26個大小寫字母、33個符號，共95個可打印符號，以及33個控制字符。由于字節是計算機最小的存儲單位，所以ASCII碼存儲的時候占8位，最高位為0。
請大家查詢下列字符的ascii碼，并寫出他們的二進制和十進制的數值：
1.A
2.B
3.a
4.b
5.0
我們能否發現一些ASCII碼的規律呢？
ASCII碼的規律
1.就ASCII碼值，整體來說：小寫字母>大寫字母>數字
2.相鄰的字符，他們ASCII相差1（如A為65，B為66）
3.同名大小寫字母相差32，如（A為65，a為97）
規律總結
字符 ASCII碼 ASCII碼值
A 01000001 65
B 01000010 66
a 01100001 97
b 01100010 98
0 00110000 48
漢字編碼
利用鍵盤輸入漢字時，還需要通過另外設計的漢字輸入碼來實現。漢字輸入碼可以使用字母、數字或符號來對漢字進行編碼。漢字輸入碼有多種形式，例如以漢字的字音為主的音碼和漢字的字形為主的五筆字型碼等。
1.漢字的輸入編碼
漢字編碼
用計算機處理漢字時要采用二進制表示的編碼。目前，我國主要使用的漢字編碼標準是GB18030-2005它支持多種字節的漢字編碼。大部分漢字常用雙字節編碼，每個字節首位為1，且一字一碼，一一對應。
2.漢字的存儲編碼
漢字編碼
漢字字形碼是字庫中存儲的漢字字形的數字化信息，用于漢字的顯示和打印輸出。目前，漢字字形既可以用點陣方式表示，也可以用矢量方式表示，前者行列越多越精細，且字形碼有一字多碼的對應關系。
3.漢字的輸出編碼
Unicode字符集和編碼方案
英文有ASCII編碼字符集，漢語有國標碼和機內碼，請問計算機讀到一串二進制數該怎樣確定自己要去哪個字符集里面查找對應的字符呢？假如選錯了字符集會出現什么情況呢？
Unicode是計算機科學領域里的一項業界標準。它對世界上大部分的文字系統進行了整理、編碼，避免由于編碼沖突而產生的亂碼問題，使得計算機可以用更為簡單的方式來處理和呈現文字。共包含17*65536個碼位，這個龐大的字符集對應了許多計算機字符編碼方案，其中常用的有UTF-8、 UTF-16、 UTF-32三種編碼方案。
Unicode字符集和編碼方案
小結
1.學校圖書館為學生設計了一串9位二進制編碼來存儲學生的班級號和座位號，如：0011 10110 為3班22號。請問這種編碼方式下，每個班級最多人數不能超過多少？
2.判斷下列說法正誤：
A.ASCII碼表中有128個字符，存儲時占7位。
B.ASCII碼表中若B的ASCII碼值為66，則b的ASCII值為98。
C.小寫字母的ASCII碼值一定比大寫字母的大。
D.若a的ASCII碼值為97，則h的ASCII碼值為103。
E.漢字的輸入碼只有一種
F.漢字在計算機內存儲時使用的編碼是唯一的。
G.漢字的字形碼只有一種
I.小王打開同學發給他的ppt文件，發現這些字可以正確的顯示，卻無法像同學 一樣顯示優美的藝術字體，說明小王的電腦中缺少這些漢字的機內碼。
拓展
某同學在txt文本文檔中，存儲著“2021信息科技合格考A卷”字符。好奇這些字符的具體編碼，便用Winhex16進制編碼查看軟件進行了查看。結果如圖2所示。
請問：你能分清圖2中的16進制編碼，哪些是英文，哪些是漢字，哪些是數字嗎？
說說你的理由
圖1
圖2
想一想：為什么在這個16進制編碼查看器中，只有“2021”和“A”這幾個字符顯示正確，而漢字都顯示錯誤呢？該如何解決這個亂碼問題？
將文本文檔存儲為UTF-8編碼，查看軟件的字符集也設置成UTF-8，成功顯示！
數字化與編碼
第二課時：編碼和字符的數字化

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