第一章数据与计算第二课时粤教版高中信息技术必修一课件公开课一等奖课件省赛课获奖课件

第一章数据与计算

（第二学时）第1页生活中进制一年365天一天二十四小时一小时60分钟第2页每次取两个，按不一样次序排列，生成“四象”:太阴、少阴、少阳、太阳。每次取三个，生成八卦：坤、震、坎、兑、艮、离、巽、乾。第3页在数学史上，二进制数系是与德国伟大数学家莱布尼兹(G.W.Leibniz,1646~1716)名字联系在一起。莱布尼兹发明二进制后很快，通过传教士理解了中国许多事情。莱布尼兹对《周易》很感爱好，他以为中国八卦中蕴含着二进制思想，因此惊叹不已，他用中国二进制来解释自己手摇计算机原理。事实上，若把“——”和“——”两种卦爻分别用1和0替代，八卦就转换成二进制数码，即可表达为

莱布尼兹说，“八卦”是“流传于宇宙科学中最古老纪念物”，这项发明“对于中国人民实在是值得庆幸事情”。莱布尼兹也因此产生对中国古代文明崇敬，尤其希望到中国来，但由于种种原因，他未能如愿。据r说，出于对中国向往，莱布尼兹曾复制了一台自己发明手摇计算机送给中国康熙皇帝，成为中、德关系史上一段佳话。进制第4页进制二进制位数和表达状态关系

一位二进制码能够表达0-1两种状态两位二进制码能够表达00-01-10-11四种状态那么请同窗们思考一下，我们要表达26个英文字母最少需要几位二进制码呢？三位二进制码能够表达000-001-010-011-100-101-110-111八种状态四位二进制呢?同窗们能够尝试在练习本上将四位二进制码表达状态罗列出来。第5页二、汉字编码-ASCII码二进制位数和表达状态关系

表达26个英文字母最少需要几位二进制码呢？255位二进制码=32>26第6页计算机要使用二进制原因：1.技术上容易实现 用双稳态电路表达二进制数字0和1是很容易事情。2.可靠性高 二进制中只使用0和1两个数字，传输和处理时不易犯错，因而能够保障计算机具有很高可靠性。3.运算规则简单 与十进制数相比，二进制数运算规则要简单得多，这不但能够使运算器构造得到简化，并且有助于提升运算速度。4.与逻辑量相吻合 二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应，因此用二进制数表达二值逻辑显得十分自然。

我心里只有0和1第7页进制用二进制表示数据有一个最显著弊端——过长数字代码，对于我们阅读或书写都会有一定困扰。为理解决这个问题，因此有了八进制、十六进制。三种进制之间可以非常直接地互相转换。二进制转十进制二进制数据中由低到高每一位其权值分别为20，21，22……2N，即像1111这个二进制数据，可以通过以下计算得到其十进制值：1*20+1*21+1*22+1*23=15如果为1101，计算如下：1*20+0*21+1*22+1*23=13十进制转换为二进制通过不停除2得到余数组合而成第8页进制二进制数转换为十六进制

只要将二进制数据以4位一段，分别转换为十六进制即可

二进制数据：

1111

1101以四位一段得到十进制：

对应十六进制数据为：

十六进制转换为二进制十六进制数据：F7先转换F：看到F，我们懂得对应十进制是15，而十进制15对应二进制为1111；再转换7：7二进制为111，不足四位，前面添0补足四位为0111；因此F7二进制为1111

0111。

F

D15

13

第9页最基本单位（Byte）最小单位：位（bit）信息存放单位第10页存放单位千字节(KB)吉字节(GB)兆字节(MB)字节（B）位（bit）除字节外，尚有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)它们换算关系是：1KB=1024B=BlMB=l024KB=KB=B1GB=l024MB=MB=KB=B1TB=1024GB=GB=MB=KB=B第11页数据编码第12页模拟信号与数字信号1图像编码3文本编码2声音编码4目录第13页一、模拟信号与数字信号第14页听到声音看到颜色问到气味人能感知信号模拟信号第15页计算机能感知信号电信号第16页手机话筒将声音转为几乎一模同样波动电信号（因此叫模拟信号），对模拟信号采样、量化、编码得到声音数字信号，通过无线网络或者电话线路传送到接收者手机或电话。第17页模拟信号数字信号第18页模拟信号

模拟信号是平滑连续曲线，y轴为电压，x轴为时间（一般以秒为单位）。在图中能够看到一种模拟信号示例。第19页数字信号

数字信号是离散时间信号数字化表达，其信号自变量、因变量都是离散。第20页数字信号数字信号也许是模拟波形离散表达。远远望去，模拟波函数也许看起来光滑，不过当你认真看，这些是离散信号是模拟信号近似值。第21页模拟信号

模拟信号应用场景：

有线电话（电话线）、无线广播（电磁波）、录音带和录像带

雪花漂浮模拟信号自2023年6月15日启动关停中央、省、市、县地面模拟电视信号工作。第22页模拟信号

电信号在沿线路传输过程中会受到外界和通信系统内部多种噪声干扰，噪声和信号混合后难以分开，从而使得通信质量下降。

线路越长，噪声积累也就越多。第23页数字信号数字信号在传输过程中会混入杂音，只有达成某一电压幅度，电路才会有输出值，较小杂音电压达到时，由于它低于阈值而被过滤掉，不会引发电路动作。因而数字传输适用于较远距离传输，也能适用于性能较差线路。第24页模拟信号与数字信号比较DA电路实现简单模拟信号抗干扰能力弱模拟信号保密性差技术实现复杂数字信号抗干扰能力强数字信号加强了通信保密性数字信号模拟信号第25页转换如何实现人机交互？模数转换第26页数模转换

模拟信号转换为数字信号三步骤：

数字信号转换为模拟信号能够当作是对数字信号译，数模转换是将输入二进制数按其实际权值转换成对应模拟量，然后将各个位数对应得到模拟量相加，得到总模拟量就与输入数字量成正比，这就实现了数字信号到模拟信号转换。采样量化编码数字信号模拟信号第27页二、声音编码第28页声音编码把输入模拟信号按适本地时间间隔得到各个时刻地样本值采样对采样后讯号与量化等级比较，取最接近地量化等级地数值量化将量化后采样值用二进制编码表达编码第29页声音编码采样奈奎斯特采样定理：

假如以一定地时间间隔对某个信号采样，并且采样频率高于该信号最高频率地两倍，则采样值包括了原信号