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数据编码
17 18 19
21 22 23
24 25 26 27
28 29 30 31
8 9 10 11 12 13 14 15 24 25 26 27
28 29 30 31
4 5 6 7
12 13 14 15
20 21 22 23
28 29 30 31
2 3 6 7
10 11 14 15 18 19 22 23
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1 3 5 7
9 11 13 15
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猜生日游戏
01
PART
认识编码
编码的核心概念
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
360281200712020021
身份证号码18位数字组成
江西省景德镇市乐平市
出生年月日
前两位当地派出所的编码；倒数第二位双数代表女，单数代表男；最后一位为校验码，可以是0-10的数字，如果是数字10，则用X代替。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
核心概念
编码（encoding）是指用预先规定的方法将文字、数值或其他对象转换成规定的符号组合，或将信息、数据转换为规定的脉冲电信号。
身份证号
车牌号
准考证号
手机号
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
编码的功能和意义
1、鉴别：编码是对象的唯一标识。
2、排序：编码符号都是有一定顺序的，比较容易进行排序。
3、专用含义：如身份证号包含出生日期等。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
序号 姓名 准考证号
1 张 20202901
2 王 20202902
3 李 20202903
... ... ...
47 吴 20202947
48 周 20202948
49 赵 20202949
50 孙 20202950
编一个我们班级的8位数准考证号码？

项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
计算机是如何存储和处理数据的？

项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
二进制代码
计算机是由逻辑电路组成的，逻辑电路只有高低两种电位状态，正好可以表示0与1，所以采用二进制来存储和表示数据。
因此要想用计算机存储和处理数据，必须对它们进行编码，将它们转换成有0和1组成的二进制代码。
在计算机中，编码一般是指用预先规定的方法将数字、文字、图像、声音、视频等对象编成二进制代码的过程。
02
PART
数值数据的编码
数制、转换、编码
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
数值数据的编码过程
0、1代码
转换
编码
二进制数
数值数据
数值数据
数值数据，又称为数字数据，是可用于算数运算的具体数值。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
数制
数制 基数 可用符号 位权 进位规则
十进制（D） 10 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 10n-1 10n-2 ......100 10-1 10-2 ...... 逢10进1
二进制(B) 2 0、1 2n-1 2n-2 ......20 2-1 2-2...... 逢2进1
八进制(O) 8 0、 1、 2、 3 、4、 5、 6、 7 8n-1 8n-2 ......80 8-1 8-2...... 逢8进1
十六进制(H) 16 0 1 ……9 A B C D E F 16n-1 16n-2 ......160 16-1 16-2 ...... 逢16进1
R进制 R 0 1 ……R-1 Rn-1 Rn-2 ......R0 R-1 R-2...... 逢R进1
基数：进位计数制中所采用的数码
位权：基数的若干次幂
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
十进制转换成二制数
将37.375十进制数转换成二进制数是多少（ ）？
37
2
18
2
9
2
4
2
2
2
1
2
0
…… …… 1
…… …… 0
…… …… 1
…… …… 0
…… …… 0
…… …… 1
余数
低位
高位
0.375
Ⅹ 2
————
0.750
Ⅹ 2
————
1. 500
Ⅹ 2
————
1.000
…… …… 1
…… …… 0
…… …… 1
低位
高位
1、转换
整数部分的转换方法：
是除2反向取余，即余数由低向高排列。
小数部分的转换方法：
是乘2正向取整，即取走其乘积的整数由高向低排列。
取整
100101.011
二进制如何转换成十进制？
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
二进制转换成十进制数
1 0 0 1 0 1 1
6 5 4 3 2 1 0
1x26+0x25+0x24+1x23+0x22+1x21+1x20=75
位权相加法：把二进制数写成加权系数展开式，然后按十进制加法规则求和。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
练一练
十进制数 二进制数
35
51
43
103
1001011
100011
110011
101011
1100111
75
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
二进制数与十进制数
十进制 0 1 2 3 4 5
二进制 0 1 10 11 100 101
十进制 6 7 8 9 10 11
二进制 110 111 1000 1001 1010 1011
十进制 12 13 14 15 16 17
二进制 1100 1101 1110 1111 10000 10001
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
2、编码
计算机中数值数据的编码分为原码、反码和补码。通常情况下，计算机用一个数的最高位存放符号，即用0、1表示正负符号，正数为0，负数为1，这个二进制位称为符号位。
原码 反码 补码
正数 符号位（0）+数字部分 （如果原数不足n-1位，在高位补0） 同原码 同原码
负数 符号位（1）+数字部分 （如果原数不足n-1位，在高位补0 在原码的基础上，符号位不变，其余各位取反 在反码的基础上+1
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
（+21）D=(+10101)B
[+10101]原码=00010101
[+10101]反码=00010101
[+10101]补码=00010101
（-21）D=(-10101)B
[-10101]原码=10010101
[-10101]反码=11101010
[-10101]补码=11101011
03
PART
文本数据的编码
西文编码、汉字编码、Unicode
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
西文字符
字母、数字、标点符号等，称为西文字符。计算机在存储和处理这些西文字符时，需要为每个字符规定一个由0和1组成的代码。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
1、西文字符的编码
应用最广泛的西文字符编码方案是ASCII码。由美国国家标准学会制定的通用单字节字符编码方案。
标准ASCII码是用7个二进制位表示一个字符，只能表示128个字符，无法满足西文字符编码的需求，后来又扩充了128个字符，称为扩展ASCII码。
例如：
字母A：100 0001 数字9：011 1001
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
2、汉字的编码
常用汉字近5000个，每个汉字占用两个字节即16位二进制编码才能满足。1980年，中国国家标准总局发布了中华人民共和国国家标准GB2312-1980《信息交换用汉字编码字符集——基本集》，又称国标码。
国标码用2个字节表示一个汉字，其中每个字节的最高位为0。
例如：”大“字的国标码为：0011010001110011
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
3、Unicode
全世界有上百种语言，人们希望有一种编码，能将世界上所有的符号都纳入其中，每一个符号都给予一个独一无二的编码。Unicode应运而生。
Unicode是国际组织制定的可以容纳世界上所有文字和符号的字符编码方案。1990年开始研发，1994年正式公布。它为每种语言中的每个字符设定了统一且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换和处理的要求。目前的Unicode字符分为17组编排，每组称为Plane(平面)，每个Plane拥有65536个码位，共1114112个码位。
Unicode一般用2个字节表示一个字符(非常偏僻的字符用4个字节)。但是，一篇英文文章，用Unicode编码比用ASCII编码需要多一倍的存储空间。于是，又出现了把Unicode 编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1~6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4~6个字节。
Unicode的实现方式还有UTF-16和UTF-32等。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
活动
Learning objectives
加密解密游戏
玩法：以标准ASCII码表作为密码本，两位同学为一组，一位同学完成加密，另一位同学完成解密。
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
活动
Learning objectives
密文：
1010100 1001000 1000001 1001110 1001011 1010011 0100001
项目二：探秘计算机中的数据表示——认识数据编码
本节小结
Learning objectives
1、了解数据编码的意义和作用，体会数据编码的基本思想与方法。
2、了解数值数据编码的过程，掌握数值数据编码的基本方法。
3、了解计算机处理文本数据的基本过程，知道常用的文本数据的编码方式。
THANKS!

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