1.2数据编码 课件(共69张PPT) 2023—2024学年 粤教版（2019）高中信息技术必修1

(课件网) 数据与编码 比特的概念 进位计数制及进位之间的转换 计算机内“数”的表示方法 计算机内字符的表示方法 数字（Digit）技术 数字技术：是采用有限个状态（目前主要是0和1两个数字）来表示、处理、存储和传输一切信息的技术。 数字化：全面采用数字技术实现信息系统。 数字化现状： 计算机：全部采用 通信和信息存储：大量采用 广播电视：数字电视和数字广播越来越近 采用二进制数字技术的原因 器件容易实现 每一位只有两个状态，电路实现容易 运算规则简单 加法：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0（进位） 减法：0-0=0 0-1=1（借位）1-0=1 1-1=0 乘法：0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 与逻辑（布尔）代数相吻合 有坚实的数学工具作为设计的基础 1、比特的概念 比特（binary digit ，bit） 在数字系统中是组成信息的最小单位； 数字技术的处理对象，二进制位，位； 比特只有两种状态：数字0或数字1； 计算机中的数、文字、符号、图像、声音；等，都表现为比特的不同组合； 一般用小写的字母“b”表示(bit)。 字节Byte “比特”单位太小，计算机 并不单独对比特进行处理、存储或传输； 而是采用稍大一些的计量单位———字节（Byte） 1字节 = 8比特 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 最高位 最低位 1个字节，其中bi为一个比特 2、比特的运算 比特的表示 数字电路中，电位的高低、脉冲的有无———两个状态“0”或“1” 。 逻辑思维中，命题的真或假———数字“1”或“0”。 比特的运算 使用的数学工具———逻辑代数（布尔代数） 三种最基本的逻辑运算 逻辑加、逻辑乘、取反 逻辑加运算 逻辑加也称“或”运算，用符号“OR”、“∨”或“＋”表示。运算规则如下： 0 0 1 1 ∨0 ∨1 ∨0 ∨1 0 1 1 1 两个多位二进制数进行逻辑加运算时，按位独立进行，相邻位之间不发生关系。例如： 1 0 1 1 1 1 0 0 ∨ 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 逻辑乘运算 逻辑乘也称“与”运算，用符号“AND”、“∧”或“·”表示。运算规则如下： 0 0 1 1 ∧0 ∧1 ∧0 ∧1 0 0 0 1 两个多位二进制数进行逻辑乘运算时，按位独立进行，相邻位之间不发生关系。例如： 1 0 1 1 1 1 0 0 ∨ 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 取反运算 取反：也称“非”运算，用符号“NOT”或“－”表示。运算规则如下： 0 → 1 1 → 0 3、比特的存储 存储（记忆）1个比特需要使用具有两种稳定状态的设备。比方： 现实生活中具有两种稳定态的物体举例： 开关———开、关 继电器———断开、吸合 灯泡———亮、暗 习惯上将两种状态之间转换的过程称为“开”或“关”。 稳态1 稳态2 非稳态但会趋于一种稳态 数字计算机中比特的存储装置 触发器 一种双稳态电路，用以记录一个比特； 特点：工作频率(开关速度)极高，但集成度较低 用途：成组构成CPU内部的少量的寄存器。 电容器 利用电容器的充放电状态表示1个比特； 特点：工作频率低于触发器，但集成度较高； 用途：计算机的大容量的内存。 磁盘 利用磁介质表面的磁化状态表示一个比特。 光盘 利用盘片表面上的微小凹坑表示一个比特。 注意： 寄存器 内存 磁盘 光盘 半导体存储器 易失性存储器，断电以后信息丢失。 非易失性存储器，可用来长期存储信息。 4、存储容量的表示 存储容量是存储器的重要指标， 存储容量的度量通常要比字节大得多， 使用2的幂次作为单位有助于存储器的设计。 经常使用的单位有： “千字节”(KB)，1KB = 210字节 = 1024B “兆字节”(MB)，1MB = 220字节 = 1024KB “吉字节”(GB)，1GB = 230字节 = 1024MB（千兆） “太字节”(TB)，1TB = 240字节 = 1024GB（兆兆） 小结 掌握数字化的概念 掌握比特的概念 掌握比特的运算规则 掌握比特的存储技术 掌握存 ... ...