第2章-信息技術(shù)基礎(chǔ)課件

第2章信息技術(shù)基礎(chǔ)信息技術(shù)信息的表示與數(shù)字比信息與信息技術(shù)信息與信息分類數(shù)據(jù)：是一組表示數(shù)量、行為和目標(biāo)的非隨機的可鑒別的符號。數(shù)據(jù)一般分為四類：數(shù)值數(shù)據(jù)圖形數(shù)據(jù)聲音數(shù)據(jù)視覺數(shù)據(jù)信息：是經(jīng)過加工、具有一定含義的且對決策有價值的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是原料，信息是產(chǎn)品。數(shù)據(jù)處理（把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息的過程）

信息信息根據(jù)其內(nèi)容的使用價值，分為3類：消息、資料與知識。消息可理解為單條信息的記錄。資料是相關(guān)信息記錄的集合。知識是在資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過整理、分析總結(jié)和驗證而提煉出來的客觀規(guī)則和法則。聯(lián)合國教科文組織把知識結(jié)構(gòu)描述為：智慧知識

信息

數(shù)據(jù)

智慧是指經(jīng)過客觀現(xiàn)實驗證而得到充實的知識。數(shù)據(jù)和信息是知識的源泉。

信息學(xué)是關(guān)于信息的本質(zhì)和傳輸規(guī)律的學(xué)科，是研究信息的收集、識別、提取、變換、存儲、傳遞、處理、檢索、檢測、分析和利用的一門科學(xué)。信息的基本屬性事實性滯后性時效性可壓縮性擴散性傳輸性分享性轉(zhuǎn)換性保密性增值性可變換性信息的表現(xiàn)形式數(shù)字文本圖表語音圖形圖像視頻信息的傳輸形式模擬型號信號波形模擬著信息的變化而變化；幅度連續(xù)，信號波再時間上連續(xù)，又是連續(xù)信號；電話、傳真、通常的電視信號都為模擬信號：模擬信號信息的傳輸形式數(shù)字信號數(shù)字信號指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。數(shù)字信號信息技術(shù)信息技術(shù)（InformationTechnology）是指對信息的獲取、傳遞、存儲、處理、應(yīng)用的技術(shù)。在21世紀(jì)，信息技術(shù)是以多媒體計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為主要標(biāo)志。Hello,………….信息技術(shù)簡單的說就是3CIT=Computer+Communication+Control信息處理的歷史：信息處理的原始階段；（語言及身外之物）信息處理的手工階段；（文字）信息處理的機電階段；（蒸汽機）信息處理的現(xiàn)代階段；（電子時代）信息技術(shù)的廣闊發(fā)展前景半導(dǎo)體、集成電路等技術(shù)軟件技術(shù)新一代高可信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高性能計算技術(shù)信息安全技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘與海量信息處理技術(shù)嵌入式技術(shù)數(shù)字化技術(shù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)計算機輔助技術(shù)信息技術(shù)的主要領(lǐng)域微電子技術(shù)感測技術(shù)通信技術(shù)計算機技術(shù)控制技術(shù)信息社會信息化：也稱國民經(jīng)濟和社會信息化；信息化內(nèi)容：信息的生產(chǎn)和應(yīng)用；信息化已經(jīng)成為當(dāng)今世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的趨勢。

信息社會是以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)的，以數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化為基本的社會交往方式的新型社會。信息處理是計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過程。通過數(shù)據(jù)的采集和輸入，有效地把數(shù)據(jù)組織到計算機中，由計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列存儲、加工和輸出等操作。132252406773133423402412257321343734985921756信息處理的主要工具——計算機信息的表示與數(shù)字化

計算機的基本功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行運算和加工處理。數(shù)據(jù)有兩種，一種是數(shù)值數(shù)據(jù)，另一種是非數(shù)值數(shù)據(jù)。

計算機中只有二進(jìn)制數(shù)值，所有的符號都是用二進(jìn)制數(shù)值代碼表示的，數(shù)的正、負(fù)號也是用二進(jìn)制代碼表示。一個數(shù)（連同符號）在計算機中的表現(xiàn)形式稱為機器數(shù)。計算機內(nèi)部為什么要用二進(jìn)制表示？電路簡單工作可靠運算簡單邏輯性強7+6=1?數(shù)值信息的表示

一種進(jìn)位計數(shù)制包含一組數(shù)碼符號和兩個基本因素：?數(shù)碼一組用來表示某種數(shù)制的符號。?基數(shù)

數(shù)制所用的數(shù)碼個數(shù)，用R表示，稱R進(jìn)制，其進(jìn)位規(guī)律是“逢R進(jìn)一”?位權(quán)數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值1、進(jìn)位計數(shù)制一、十進(jìn)制數(shù)碼:0、1、……8、9基數(shù):10位權(quán)：10n

十進(jìn)制數(shù)又可以表示成按“權(quán)”展開的多項式。如：3468.795=3×103+4×102+

6×101+

8×100+

7×10-1+

9×10-2+

5×10-3運算規(guī)則是：逢10進(jìn)1二、二進(jìn)制數(shù)碼:0和1基數(shù):2權(quán)為2n。10110.101=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3運算規(guī)則是：逢2進(jìn)1三、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)碼用0、1、……6、7表示，基數(shù)為8，權(quán)為8n。運算規(guī)則是：逢8進(jìn)1數(shù)碼用0、1、……9、A、B、C、D、E、F表示，基數(shù)為16，權(quán)為16n。運算規(guī)則是：逢16進(jìn)12、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換一、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)各種進(jìn)制的數(shù)按權(quán)展開后求得結(jié)果即為十進(jìn)制。例1將二進(jìn)制數(shù)（1011.101）2轉(zhuǎn)換成等值的十進(jìn)制數(shù)。（1011.101）2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=8+0+2+1+1/2+0+1/8=（11.625）10

例2將（2576）8、（3D.B）16分別轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。（2576）8=2×83+5×82+7×81+6×80=（1406）10（3D.B）16=3×161+13×160+11×16-1=（61.6875）10二、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)1.十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（除2取余法）2.十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（乘2取整法）“除二取余”(以37為例)372181(a0)余18290(a1)余9241(a2)余4220(a3)余2210(a4)余1201(a5)余(37)10=(a5a4a3a2a1a0)2=(100101)2

“乘二取整”(以0.8125為例)0.812521.6251取整(0.8125)10=(0.1101)2

0.62521.251取整0.2520.50取整0.521.001取整例3把十進(jìn)制數(shù)69.8125轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。（69）10=（1000101）2069341784212222222整數(shù)部分1110000……………………………………b0b1b2b3b4b5b6余數(shù)（0.8125）10=（0.1101）20.8125×21.62500.625×21.2500.25×20.500.5×21.0小數(shù)部分······1110b-1b-2b-3b-4取整數(shù)部分∴69.8125D=1000101.1101B3.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的互相轉(zhuǎn)換（1）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)

方法是：將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點開始分別向左（整數(shù)部分）和向右（小數(shù)部分）每3位二進(jìn)制數(shù)碼分成一組，轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)碼中的一個數(shù)字，連接起來。不足3位時，對原數(shù)值用0補足3位。例4把二進(jìn)制數(shù)（11110010.1110011）2轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制3位分組：011

110

010.111

001

100轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)：362.714∴（11110010.1110011）2=

（362.714）8（2）八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

方法是：將每一位八進(jìn)制數(shù)寫成相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)，再按順序排列好。例5把八進(jìn)制數(shù)（2376.14）8轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。八進(jìn)制1位：2376.14二進(jìn)制3位：010011111110.001100∴（2376.14）8=

（10011111110.0011）24.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的互相轉(zhuǎn)換

方法是：二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換是將4位二進(jìn)制數(shù)碼為一組對應(yīng)成1位十六進(jìn)制數(shù)，而十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換是將十六進(jìn)制數(shù)的1位與二進(jìn)制數(shù)的4位數(shù)相對應(yīng)，再按順序排列好。例6把二進(jìn)制數(shù)（110101011101001.011）2轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制4位分組：0110

1010

1110

1001.0110轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)：6AE9.6∴（110101011101001.011）2=

（6AE9.6）16

將十進(jìn)制數(shù)673轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，可以先轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)得1241，再按每位八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為3位二進(jìn)數(shù)，求得1010100001B，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)用4位一組很快能得到2A1H?！?0201000016F17111115E16111014D15110113C14110012B13101111A121010109111001981010008771117661106551015441004331132210211110000十六進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)常用計數(shù)制對照表十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的方法二20=121=222=423=824=1625=3226=6427=12828=25629=512210=1024計算322轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制：322=256+64+2=28+26+21=101000010練習(xí)：1、計算666轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制2、計算123轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

進(jìn)制計算練習(xí)題（一）1.二進(jìn)制數(shù)11101101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)是(

).2.二進(jìn)制加法10010100+110010的和為(

).3.二進(jìn)制減法11000101-10010010的差為(

).4.將十進(jìn)制數(shù)215轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)是().5.將十進(jìn)制數(shù)215轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)是().6.二進(jìn)制數(shù)1011010擴大二倍是(

).7.十進(jìn)制數(shù)837對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)是(

).8.八進(jìn)制數(shù)1000對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是(

).9.十進(jìn)制算式3*512+7*64+8*5+5的運算結(jié)果對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)是(

).進(jìn)制計算練習(xí)題（二）10.將二進(jìn)制數(shù)1100100轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是(

).11.將二進(jìn)制數(shù)1100100轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是(

).12.十進(jìn)制數(shù)255對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)是(

).13.二進(jìn)制數(shù)11110011對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是(

).14.二進(jìn)制數(shù)111101對應(yīng)的十六制數(shù)是(

).15.十六進(jìn)制數(shù)AB對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)是(

).16.二進(jìn)制數(shù)111001-100111的結(jié)果是(

).17.一個無符號二進(jìn)制整數(shù)的右邊加上一個0,新形成的數(shù)是原來的(

)倍.二進(jìn)制數(shù)的運算一、算法運算加法：0+0=01+0=0+1=11+1=10減法：0-0=010-1=11-0=11-1=0乘法：0×0=00×1=1×0=01×1=1除法：0/1=01/1=1二、邏輯運算或：“∨”、“+”0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1

或運算中，當(dāng)兩個邏輯值只要有一個為1時，結(jié)果為1，否則為0。例7要判斷成績X是否處在小于60或者成績Y是否處在大于95的分?jǐn)?shù)段中，可這樣表示：（X<60）∨（Y>95）若X=70、Y=88，結(jié)果為0。若X小于60，“∨”運算結(jié)果為1。若Y大于95，“∨”運算結(jié)果為1。X=50，Y=98，“∨”運算結(jié)果為1。與：“∧”、“·”

0∧0=00∧1=11∧0=11∧1=1

例8一批合格產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)需控制在205~380之間，要判斷某一產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)X是否合格，可用這樣表示：（X>205）∧（X<380）3.非：“ˉ”規(guī)則：0=11=0ˉˉ例91011=0100

例10若用1表示性別為男，則1表示女?！?.異或：“+”0+0=00+1=11+0=11+1=0數(shù)值在計算機中的表示原碼：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，用二進(jìn)制數(shù)的最高位來代表符號位，0為正數(shù)，1為負(fù)數(shù)，符號。補碼：正數(shù)的補碼就是該數(shù)的原碼；負(fù)數(shù)的補碼就是將反碼數(shù)值部分加1，符號位不變。計算機中的數(shù)用補碼的形式表示。引入補碼，為了解決CPU累加器的減法問題。計算機中數(shù)的表示以(+57)10為例：（假設(shè)用16位表示）

原碼：0000000000111001

反碼：0000000000111001

補碼：0000000000111001以(-37)10為例：（假設(shè)用16位表示）

原碼：1000000000100101

反碼：1111111111011010

補碼：1111111111011011計算機的基本運算57+3700000000001110010000000000100101+00000000010111109400000000001110011111111111011011+00000000000101002057-3757+(-37)文本信息的表示一、西文字符的編碼

ASCII碼：美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼，是國際通用的信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼。ASCII碼共有128個字符，用7位二進(jìn)制數(shù)編碼。（另外增加一位奇偶校驗位，共8位）ASCII在(32)10之前為控制字符，之后為可顯示字符。漢字信息的基礎(chǔ)

要讓計算機能進(jìn)行漢字信息處理，必須解決漢字信息的輸入、儲存、輸出和編碼轉(zhuǎn)換問題。鍵盤鍵盤處理程序代碼轉(zhuǎn)換程序字型檢索程序輸入碼儲存、加工機內(nèi)碼字形碼驅(qū)動程序輸出設(shè)備碼表字模庫漢字處理過程1.GB2312-80

國標(biāo)碼：GB2312-80。國標(biāo)碼字符集（字庫）：收錄了6763個常用漢字；其中：一級漢字3755個；二級漢字3008個；各種符號682個；合計7445個。一個漢字用兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)只用7位。字庫分成94個區(qū)，每個區(qū)包含94個字符。高位字節(jié)為區(qū)號，低位字節(jié)為位號。每個漢字與一個區(qū)號和位號（各占1字節(jié)）對應(yīng)，給出一個區(qū)號和位號就能確定一個漢字或漢字字符。二、漢字的編碼2.漢字機內(nèi)碼

計算機系統(tǒng)中用來表示中文或西文信息的代碼稱為機內(nèi)碼，簡稱內(nèi)碼。ASCII碼是一種西文機內(nèi)碼，用一個字節(jié)表示。漢字機內(nèi)碼用連續(xù)兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)的最高位是1。機內(nèi)碼：在計算機內(nèi)表示漢字的代碼是漢字機內(nèi)碼。（漢字機內(nèi)碼由國標(biāo)碼演化而來，把表示國標(biāo)碼的兩個字節(jié)的最高位分別加“1”，就變成漢字機內(nèi)碼。）輸入碼：漢字輸入碼是指直接從鍵盤輸入的各種漢字輸入方法的編碼，屬于外碼。

編碼的轉(zhuǎn)換舉例：（以全拼輸入為例）漢字輸入碼國標(biāo)碼機內(nèi)碼文wen4E44HCEC4H漢字機內(nèi)碼與區(qū)位碼的關(guān)系為：漢字機內(nèi)碼高位字節(jié)=區(qū)位碼高位字節(jié)+A0H漢字機內(nèi)碼低位字節(jié)=區(qū)位碼低位字節(jié)+A0H“×”的區(qū)位碼是0133，則高字節(jié)：（01）10+（A0）16=

（01）16+（A0）16=

（A1）16低字節(jié)：（33）10+（A0）16=

（21）16+（A0）16=

（C1）16

∴“×”的內(nèi)碼為A1C1“山”的區(qū)位碼是4129，則高字節(jié)：（41）10+（A0）16=

（29）16+（A0）16=

（C9）16低字節(jié)：（29）10+（A0）16=

（1D）16+（A0）16=

（BD）16∴“山”的內(nèi)碼為C9BDWindows2000內(nèi)置的內(nèi)碼輸入法支持區(qū)位碼、GBK內(nèi)碼、UNICODE碼的輸入。GBK是漢字?jǐn)U展內(nèi)碼規(guī)范，GBK的目的是解決漢字收字不足、簡繁同平面共存、簡化代碼體系間轉(zhuǎn)換等漢字信息交換的瓶頸問題，它與GB2312-80內(nèi)碼體系完全兼容。漢字輸入碼

漢字輸入方法一是由計算機自動識別漢字，要求計算機模擬人的智能；二是由人來完成識別工作，將相應(yīng)的計算機編碼以手動方式用鍵盤輸入計算機。自動識別有3種方法：一是利用漢字識別技術(shù)；二是利用語音識別技術(shù)；三是掃描識別輸入；

漢字輸入碼分為4類：順序碼、音碼、形碼和以漢字的音、形相結(jié)合的音形碼或形音碼。三、漢字字庫字庫（字型點陣）：用點陣方式來構(gòu)造漢字字型，然后存儲在計算機內(nèi)，構(gòu)成漢字字模庫。目的是為了能顯示和打印漢字。輸入碼機內(nèi)碼字型點陣碼編碼變換編碼變換輸入法程序系統(tǒng)編碼變換

構(gòu)造漢字字形有兩種方法：向量（矢量）法和點陣法。

向量法是將漢字分解成筆畫，每種筆畫使用一段段的直線（向量）近似地表示，這樣每個字形都可以變成一連串的向量。

點陣方式又稱“字模點陣碼”。每一個漢字以點陣形式存儲在記錄介質(zhì)上，有點的地方為“1”，空白的地方為“0”。每一行為16位，共16行組成一個漢字的字形碼，即共需要二進(jìn)制位16×16=256位，等于32字節(jié)。

漢字的表示也可以采用24×24點陣，此時表示一個漢字，需要24×24÷8=72個字節(jié)。

大多數(shù)漢字信息處理系統(tǒng)把漢字字庫存放在磁盤上，這樣的字庫稱為“軟字庫”，使用時全部或部分調(diào)入內(nèi)存儲器，并通過專門的軟件實現(xiàn)從漢字機內(nèi)碼轉(zhuǎn)變?yōu)閷?yīng)的漢字字模點陣碼的地址，根據(jù)地址找到相應(yīng)的字形碼。固化在EPROM或MASK-ROM的芯片中的漢字字庫稱為“硬字庫”聲音信息的數(shù)字化技術(shù)聲音數(shù)字化實際上就是將模擬的連續(xù)的聲音波形在時間上和幅值上進(jìn)行離散化處理：采樣量化編碼數(shù)字化聲音的技術(shù)指標(biāo)：采樣頻率和聲道數(shù)采樣頻率：每秒鐘需要采集多少個聲音樣本；量化精度：每個聲音樣本的位數(shù)的多少；聲音信息的編碼：脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字音頻的文件格式WAVE文件——.wavMPEG文件——.mp1/.mp2/.mp3MIDI文件——.mid/.rmiRA文件——.raWMA文件——.wma圖像與