信息编码[上学期]
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文档简介
课题：信息编码
授课对象：乡镇中学的高一学生 授课教师：
教学工具：一间带黑板的普通教室 课时：两个课时
一、教学目的：
1、使学生了解计算机中数的表示。
2、掌握数制的表示方法及数制间的互相转化。
3、了解字符编码。
4、了解汉字编码的几种形式。
二、教学重点：
掌握数制间的互相转化。
三、教学难点：
位权植的表示，二进制与十进制的互相转化。
四、教学过程：
（一）情景导入
师说：大家都知道，1米=10分米，1分米=10厘米，1厘米=10毫米等，这是以十为进制的数。1小时=60分，1分=60秒，这是时间的表示，使用几进制呢？（学生回答）师说：六十进制。大家去买铅笔的时候，有没有注意到，一打铅笔里有几只？（学生回答）师说：铅笔是以12支为一打的，那铅笔就是以十二进制来表示。
我们的生活中通常使用的是十进制数。十进制数就是采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共十个数字来表示数据，它在运算中就是采用“逢十进一，借一当十”的规则。
大家想一想，计算机中大量采用的是电子元件，那它是以什么进制来表示的呢？
（二）新课教学
（前次课我们已经讲过了信息的基本知识，那在信息系统中，要让计算机处理信息，就必须将信息先转化成计算机能处理的形式，即对信息编码，何为编码？例：用26个英文字母表示英文词汇，用10个阿拉伯数码表示数字等，就是典型的编码。
进行信息编码，一方面实现信息的加工与处理，另一方面实现人与人，人与机，机与机之间信息的传递。
在电学中，电路的通、断；脉冲的有、无；电压的高、低；开关的开、闭；灯泡的亮、灭等，这些现象都只存在两种基本的状态，也就是说，电子元件通常处于两种状态。由于这两种状态最稳定，同时又容易实现对电路本身的控制，因此通常用“0”和“1”来表示这两种物理状态，那“0”和“1”就构成了二进制的代码或称二进制数。在计算机中所有的数据或指令都用二进制数来表示。
我们可以用“0”表示开关的开，“1”表示开关的闭；“0”表示灯泡的灭，“1”表示灯泡的亮等。）
1、二进制数的表示：由“0”和“1”两个数组成，如10011011。书写格式：（1001010）2。它和十进制数都属于进位计数制，那大家想一想二进制数的进位规则是什么？（点名回答问题）
十进制数是“逢十进一，借一当十”，同样的二进制是“逢二进一，借一当二”。
2、二进制在计算机中虽然容易表示，运算简单，运行可靠，但是它的书写冗长、易错、难记，就出现了八进制数和十六进制数。
八进制数：0，1，2，3，4，5，6，7共八个字符，“逢八进一，借一当八”。
十六进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F共十六个字符，“逢十六进一，借一当十六”。（在计算机中每一个数符只能用一个字符来表示，所以十六进制数中，值大于9的六个数符，即10~15分别借用A~F来表示。）
3、由以上我们所介绍的进制数，我们归纳一下数制，即进位计数制的概念
数制，即进位计数制，一般指用一组固定数字和一套统一的规则来表示数目的方法。
一切进位计数制都有两个共同的特点：按基数来进位、借位；用位权值来计数。
（1）基数：数制所允许使用的数码个数称为“基数”。 一般而言，R进制数的基数为R，可供选用的基本数字符号有R个，分别为0到R－1，每个数位计满R就向高位进一，即“逢R进一，借一当R”。
（2）位权：某进制计数制中各位数字符号所表示的数值表示该数字符号值乘以一个与数字符号有关的常数，该常数称为“位权”（简称“权”）。位权的大小是以基数为底，数字符号所处的位置的序号为指数的整数次幂。
如：十进制数的百位、十位、个位和十分位的“权”分别是：。
（286）10中， （101）2中 （247）8中，
2的位权是102 = 100； 1的位权是22=4； 2的位权是82=64；
8的位权是101=10； 0的位权是21=2； 4的位权是81=8；
6的位权是100=1 ； 1的位权是20=1 ； 7的位权是80=1。
任何数制的数都能写成它的按权展开式。
（246.5）10=2×102+4×101 + 6×100 + 5 × 2-1
（1101.001）2= 1×23+1×22 + 0×21 + 1 ×20 +0 × 2-1+ 0 ×2-2 +1 × 2-3
（74）8 = 7×81+4×80
（5A.2）16= 5×161+10×160 + 2×16-1
4、数制间的转化：各数制间是可以转化，在这我们重点学习一下二进制和十进制间的转化，其他进制间的转化，了解一下就可以了。
（1）二进制数 十进制数
方法：将二进制数按权值展开成多项式的表达式，在将多项式按十进制逐项累加。
例1：（1101.001）2= 13.125
例2：(1011.1)2= 1×23+0×22+1×21+1×20 +1 × 2-1
=8 + 0+2+1+0.5
= (11.5)10
八进制或十六进制转化成十进制，方法同二进制数转化成十进制数。
（74）8 = 7×81+4×80 =（60）10
（5A.2）16= 5×161+10×160 + 2×16-1 =80+10+0.125=（90.125）10
（2）十进制数 二进制数
整数部分：用除二取余法转化（读数规则：“先余为低位，后余为高位”）
小数部分：用乘二取整法转化（读数规则：“先整为高位，后整为低位”）
例3：求（27.6875）10=（？）2
解：a、用“除二取余”法，先求出与整数“27”对应的二进制数：
2 27
2 13 余数为1 低位
2 6 余数为1
2 3 余数为0
2 1 余数为1
0 余数为1 高位
商为0，转化结束。将先得出的余数放在低位，后得出的余数放在高位，即得出所求的二进制整数为（11011）2。
b.用“乘2取整”法求小数部分：
0.6875×2=1.375 取出整数1 高位
0.375×2=0.75 取出整数0
0.75×2=1.50 取出整数1
0.50×2=1.00 取出整数1 低位
小数部分为0，转化结束。按先取出整为高位，后取出为低位，转化后的二进制小数为（0.1011）2
c.整数与小数相拼，可得：（27.6875）10=（11011.1011）2
例4：求（0.6876）10=（？）2
解：0.6876×2=1.3752 取出整数1
0.3752×2=0.7504 取出整数0
0.7504×2=1.5008 取出整数1
0.5008×2=1.0016 取出整数1
……
由此可得：（0.6876）10=（0.1011……）2
说明一个十进制整数在计算机中能准确表示，而一个十进制小数在计算机中一般不能准确表示。
十进制数转化成八进制或十六进制数同上。例求（87.5）10=（？）8 过程略
（3）八、十六进制数 二进制数（8=23 16=24 ）
只要把每位八（或十六）进制数码展开为3（或4）位二进制数码即可。
例5：求（23.54）8=（？）2 （1E.B）16=（？）2
解：（23.54）8
=010011.101100 将一位八进制数展开为3位二进制数码
=（10011.1011）2 去掉首，尾多余的“0”
（4）二进制数 八、十六进制数
例6：求（1001011.1101）2=（？）8=（？）16
解：以小数点为中心，分别向前、后每3（或4）位分成一组，不足3（或4）位的则以“0”补足。将每个分组用一个对应的八（或十六）进制数码代替，得出的结果即为所求。
5、字符编码
人们使用计算机时，要输入字母、数字、符号等，在计算机内部只存在二进制数，就要把这些转化成二进制数来表示。国际上最常用的一种代码，就是ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)。它是7位二进制位编码，使用一个字节（8位二进制，最高位为0）表示一个字符，可表示128个字符。
6、汉字编码
既然输入字母、数字、符号等有字符编码识别，那汉字的输入也应有汉字编码来识别。
在汉字的输入、输出、存储和处理的过程中，所使用的汉字编码也不同，最常见的可归纳为四类：
汉字输入码，也称汉字外码。包括数字编码、音码、形码、音形码。
汉字内码。
汉字字形码。
汉字交换码。
（三）小结：与板书结合进行整理。进位数间的转化规则。
进位制 数符 基数 规则 位权
十进制数 0—9 10 逢十进一，借一当十 10i
二进制数 0，1 2 逢二进一，借一当二 2i
八进制数 0—7 8 逢八进一，借一当八 2i
十六进制数 0—9，A-F 16 逢十六进一，借一当十六 16i
（四）练习：
1、 在计算机中为什么采用二进制？
2、（100110.101）2=（ ）10 （3B）16 =( )10
（5675）8 =（ ）10
(57.25)10 = ( )2 = ( )8 = ( )16
课本练习
（五）板书设计：
十进制数
二进制数
八进制数和十六进制数
数制，即进位计数制的概念，特点
基数
位权
五、数制间的转化：1、二进制数转化成十进制数 规则：
2、十进制数转化成二进制数 规则：
3、八、十六进制数转化成二进制数
4、二进制数转化成八、十六进制数
六、字符编码：
七、汉字编码：
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授课对象：乡镇中学的高一学生 授课教师：
教学工具：一间带黑板的普通教室 课时：两个课时
一、教学目的：
1、使学生了解计算机中数的表示。
2、掌握数制的表示方法及数制间的互相转化。
3、了解字符编码。
4、了解汉字编码的几种形式。
二、教学重点：
掌握数制间的互相转化。
三、教学难点：
位权植的表示，二进制与十进制的互相转化。
四、教学过程：
（一）情景导入
师说：大家都知道，1米=10分米，1分米=10厘米，1厘米=10毫米等，这是以十为进制的数。1小时=60分，1分=60秒，这是时间的表示，使用几进制呢？（学生回答）师说：六十进制。大家去买铅笔的时候，有没有注意到，一打铅笔里有几只？（学生回答）师说：铅笔是以12支为一打的，那铅笔就是以十二进制来表示。
我们的生活中通常使用的是十进制数。十进制数就是采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共十个数字来表示数据，它在运算中就是采用“逢十进一，借一当十”的规则。
大家想一想，计算机中大量采用的是电子元件，那它是以什么进制来表示的呢？
（二）新课教学
（前次课我们已经讲过了信息的基本知识，那在信息系统中，要让计算机处理信息，就必须将信息先转化成计算机能处理的形式，即对信息编码，何为编码？例：用26个英文字母表示英文词汇，用10个阿拉伯数码表示数字等，就是典型的编码。
进行信息编码，一方面实现信息的加工与处理，另一方面实现人与人，人与机，机与机之间信息的传递。
在电学中，电路的通、断；脉冲的有、无；电压的高、低；开关的开、闭；灯泡的亮、灭等，这些现象都只存在两种基本的状态，也就是说，电子元件通常处于两种状态。由于这两种状态最稳定，同时又容易实现对电路本身的控制，因此通常用“0”和“1”来表示这两种物理状态，那“0”和“1”就构成了二进制的代码或称二进制数。在计算机中所有的数据或指令都用二进制数来表示。
我们可以用“0”表示开关的开，“1”表示开关的闭；“0”表示灯泡的灭，“1”表示灯泡的亮等。）
1、二进制数的表示：由“0”和“1”两个数组成，如10011011。书写格式：（1001010）2。它和十进制数都属于进位计数制，那大家想一想二进制数的进位规则是什么？（点名回答问题）
十进制数是“逢十进一，借一当十”，同样的二进制是“逢二进一，借一当二”。
2、二进制在计算机中虽然容易表示，运算简单，运行可靠，但是它的书写冗长、易错、难记，就出现了八进制数和十六进制数。
八进制数：0，1，2，3，4，5，6，7共八个字符，“逢八进一，借一当八”。
十六进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F共十六个字符，“逢十六进一，借一当十六”。（在计算机中每一个数符只能用一个字符来表示，所以十六进制数中，值大于9的六个数符，即10~15分别借用A~F来表示。）
3、由以上我们所介绍的进制数，我们归纳一下数制，即进位计数制的概念
数制，即进位计数制，一般指用一组固定数字和一套统一的规则来表示数目的方法。
一切进位计数制都有两个共同的特点：按基数来进位、借位；用位权值来计数。
（1）基数：数制所允许使用的数码个数称为“基数”。 一般而言，R进制数的基数为R，可供选用的基本数字符号有R个，分别为0到R－1，每个数位计满R就向高位进一，即“逢R进一，借一当R”。
（2）位权：某进制计数制中各位数字符号所表示的数值表示该数字符号值乘以一个与数字符号有关的常数，该常数称为“位权”（简称“权”）。位权的大小是以基数为底，数字符号所处的位置的序号为指数的整数次幂。
如：十进制数的百位、十位、个位和十分位的“权”分别是：。
（286）10中， （101）2中 （247）8中，
2的位权是102 = 100； 1的位权是22=4； 2的位权是82=64；
8的位权是101=10； 0的位权是21=2； 4的位权是81=8；
6的位权是100=1 ； 1的位权是20=1 ； 7的位权是80=1。
任何数制的数都能写成它的按权展开式。
（246.5）10=2×102+4×101 + 6×100 + 5 × 2-1
（1101.001）2= 1×23+1×22 + 0×21 + 1 ×20 +0 × 2-1+ 0 ×2-2 +1 × 2-3
（74）8 = 7×81+4×80
（5A.2）16= 5×161+10×160 + 2×16-1
4、数制间的转化：各数制间是可以转化，在这我们重点学习一下二进制和十进制间的转化，其他进制间的转化，了解一下就可以了。
（1）二进制数 十进制数
方法：将二进制数按权值展开成多项式的表达式，在将多项式按十进制逐项累加。
例1：（1101.001）2= 13.125
例2：(1011.1)2= 1×23+0×22+1×21+1×20 +1 × 2-1
=8 + 0+2+1+0.5
= (11.5)10
八进制或十六进制转化成十进制，方法同二进制数转化成十进制数。
（74）8 = 7×81+4×80 =（60）10
（5A.2）16= 5×161+10×160 + 2×16-1 =80+10+0.125=（90.125）10
（2）十进制数 二进制数
整数部分：用除二取余法转化（读数规则：“先余为低位，后余为高位”）
小数部分：用乘二取整法转化（读数规则：“先整为高位，后整为低位”）
例3：求（27.6875）10=（？）2
解：a、用“除二取余”法，先求出与整数“27”对应的二进制数：
2 27
2 13 余数为1 低位
2 6 余数为1
2 3 余数为0
2 1 余数为1
0 余数为1 高位
商为0，转化结束。将先得出的余数放在低位，后得出的余数放在高位，即得出所求的二进制整数为（11011）2。
b.用“乘2取整”法求小数部分：
0.6875×2=1.375 取出整数1 高位
0.375×2=0.75 取出整数0
0.75×2=1.50 取出整数1
0.50×2=1.00 取出整数1 低位
小数部分为0，转化结束。按先取出整为高位，后取出为低位，转化后的二进制小数为（0.1011）2
c.整数与小数相拼，可得：（27.6875）10=（11011.1011）2
例4：求（0.6876）10=（？）2
解：0.6876×2=1.3752 取出整数1
0.3752×2=0.7504 取出整数0
0.7504×2=1.5008 取出整数1
0.5008×2=1.0016 取出整数1
……
由此可得：（0.6876）10=（0.1011……）2
说明一个十进制整数在计算机中能准确表示，而一个十进制小数在计算机中一般不能准确表示。
十进制数转化成八进制或十六进制数同上。例求（87.5）10=（？）8 过程略
（3）八、十六进制数 二进制数（8=23 16=24 ）
只要把每位八（或十六）进制数码展开为3（或4）位二进制数码即可。
例5：求（23.54）8=（？）2 （1E.B）16=（？）2
解：（23.54）8
=010011.101100 将一位八进制数展开为3位二进制数码
=（10011.1011）2 去掉首，尾多余的“0”
（4）二进制数 八、十六进制数
例6：求（1001011.1101）2=（？）8=（？）16
解：以小数点为中心，分别向前、后每3（或4）位分成一组，不足3（或4）位的则以“0”补足。将每个分组用一个对应的八（或十六）进制数码代替，得出的结果即为所求。
5、字符编码
人们使用计算机时，要输入字母、数字、符号等，在计算机内部只存在二进制数，就要把这些转化成二进制数来表示。国际上最常用的一种代码，就是ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)。它是7位二进制位编码，使用一个字节（8位二进制，最高位为0）表示一个字符，可表示128个字符。
6、汉字编码
既然输入字母、数字、符号等有字符编码识别，那汉字的输入也应有汉字编码来识别。
在汉字的输入、输出、存储和处理的过程中，所使用的汉字编码也不同，最常见的可归纳为四类：
汉字输入码，也称汉字外码。包括数字编码、音码、形码、音形码。
汉字内码。
汉字字形码。
汉字交换码。
（三）小结：与板书结合进行整理。进位数间的转化规则。
进位制 数符 基数 规则 位权
十进制数 0—9 10 逢十进一，借一当十 10i
二进制数 0，1 2 逢二进一，借一当二 2i
八进制数 0—7 8 逢八进一，借一当八 2i
十六进制数 0—9，A-F 16 逢十六进一，借一当十六 16i
（四）练习：
1、 在计算机中为什么采用二进制？
2、（100110.101）2=（ ）10 （3B）16 =( )10
（5675）8 =（ ）10
(57.25)10 = ( )2 = ( )8 = ( )16
课本练习
（五）板书设计：
十进制数
二进制数
八进制数和十六进制数
数制，即进位计数制的概念，特点
基数
位权
五、数制间的转化：1、二进制数转化成十进制数 规则：
2、十进制数转化成二进制数 规则：
3、八、十六进制数转化成二进制数
4、二进制数转化成八、十六进制数
六、字符编码：
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