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第四课 二进制数 信息编码
巧引激趣
一、数字有什么作用？哪些地方用到了数字？
答：数字不仅可以表示数量和顺序，还可以用来编码。
车牌号码，身份证号码，银行卡号，球衣号码，门牌号码，电话号码，条形码等地方都用到了数字。
用数字表示各种信息，叫做信息的数字化表示，也叫信息的编码，这是信息技术的重要环节。
例如：435300这个邮政编码的6个数字中包含了哪些信息？
43 代表“湖北省” 53 代表“黄冈市” 00代表“蕲春县”
也就是说将“湖北省黄冈市蕲春县”这个地址信息进行数字化编码了。
规则：由大到小一级级缩小范围。
二、我们见过的编码都是由哪几个数字组成的？单个数位上的最小的数字和最大的数字分别是几？
答：0至9十个数字。单个数位上最小的数字是0，最大的是9。
信息窗
认识十进制
据《卜辞》记载，商代的人们已经学会用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、万这13个单字记十万以内的任何数字。
在计算数学方面，中国大约在商周时期就已经有了四则运算，到春秋战国时期整数和分数的四则运算已经相当完善。其中出现于春秋时期的正整数乘法歌诀《九九歌》，堪称是先进的十进制记数法与简明的中国语言文字相结合之典范。
作为古代先进和科学的记数法，十进制记数法对世界科学和文化的发展有着不可估量的作用。
合作探究
一、十进制与二进制
二、计算机采用什么进制？为什么采用这个进制？
三、各种信息在计算机中如何编码？
一、十进制与二进制

十进制： 逢十进一，借一当十。
基本数字是0、1、2、3、4、5、6、7、8和9。
二进制：逢二进一，借一当二。
基本数字是0和1。

二、计算机采用的进制
1. 在计算机中使用的是什么进制？
答：二进制。
2. 计算机为什么要采用二进制？
答：计算机所使用的介质表现出的大都是两种状态，用二进制来描述最合适。
举例
?计算机运行的能量介质——电流，只有通电（1）和断电（0）两种状态。
?记录信息用的光盘，它上面的每一个信息点的物理状态只有两个——凹（1）和凸（0），分别起着聚光（1）和散光（0）的作用。
?存储信息的磁盘上的每一个记录点也只有两种状态——磁化（1）和未磁化（0）。

3. 二进制的数位
一个数位对应一个信息记录点，成为比特(bit),简写b；八个比特称为一个字节（byte)，简写B。
1B=8b
1KB=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
三、各种信息在计算机中如何编码？
1. 数字符号，大小写英文字母，标点符号，运算符号，图形符号等，使用的是ASCII码。
信息广角
什么是ASCII码？
ASCII码（American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码）是目前计算机中用得最广泛的字符集及其编码，是由美国国家标准局制定的，它已被国际标准化组织(ISO, International Organization for Standardization)纳入ISO/IEC 646国际标准，适用于所有拉丁字母。ASCII码划分为两个集合：128个字符的标准ASCII码和附加的128个字符的扩展ASCII码。
标准ASCII码包括34个控制字符（0~32号，127号）和94个图形符号（33~126号），图形符号中：0~9共10个数字符号（48~57号），26个英文大写字母（65~90号），26个英文小写字母（97~122号），其余为一些标点符号和运算符号。其作用是控制输入、输出设备的操作：输入时，将字符和符号转换为机器可识别的二进制编码代码；输出时将二进制代码转换为人们可识别的字符和符号。例如，cr(13)称为回车字符，是控制显示和打印设备换行的控制字符。
2. 汉字有两种编码，分别是国标码与机内码。
国标码指的是“中华人民共和国国家标准信息交换用汉字编码字符集-基本集”。国标码收集了7445个汉字和符号，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个，图形符号682个。
机内码是汉字在计算机中的编码，一个汉字的机内码占2个字节，汉字机内码的基础是汉字国标码。
3. 自然界的声音是一种连续编码变化的模拟信息，可以采用A/D转换器对声音信息进行数字化。方法是采样后进行量化与二进制编码处理。
4. 数字化图像主要分为矢量图和位图两种。
矢量图采用的是类似函数图像的方法来记录图像，好处是无论怎么方法或缩小这种图像，可以保证图像质量不变。
位图采用的方法是记录一个个像素点的信息，如果放大图像，图像会逐渐模糊。
5. 视频信息可以看成是由连续变换的多幅图像构成的。
四、二进制与十进制的转换
十进制的基数是“10”，二进制的基数是“2”.
十进制
例：（13）10=1×101+3×100
二进制数
例：（111101）2=1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20
=（61）10
十进制数转换为二进制（25.72）10=（11001.10）2
板书演示
十进制数转换为二进制数规则
整数部分：除二倒取余 小数部分：乘二顺取整
25 ……1
2 12 ……0
6 ……0
2 3 ……1
2 1 ……1
0
倒着取
结果为：11001
0.72*2=1.44 取整……1
0.44*2=0.88 取整……0
顺着取
结果为：10
最终结果：（25.72）10=（11001.10）2
例：将十进制数25.72转换为二进制数
实践活动
一、为房间编号
某宾馆有两幢客房大楼，分别是12层楼和18层楼，每层楼都有25个房间，宾馆应该怎样为房间编号，才能使旅客拿到房间号码后就能明白自己房间的具体位置。
答：我设计的编码规则：从左往右，第一二位数为楼号，三四位数为层，五六位数为房间。
第1栋大楼第10层第8个房间的编号是011008；
第2栋大楼第4层第4个房间的编号是020404；
第3栋大楼第15层第14个房间的编号是021514.
说一说：观察周围宾馆的客房编号，然后与其他同学讨论这下编码方法的特点。
二、做一做
（7）10=（ ）2
（19）10=（ ）2
(75)10=( )2
111
10011
1001011
三、试一试
十六进制与二进制和十进制之间的互换。
例如：（75）10=（ ）2=（ ）16
16进制的16个数字是： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 其中A B C D E F 分别代表10 11 12 13 14 15
1001011
4B
四、巩固练习。
1. 某人的身份证号码是:422128198403010XXX .从中你能知道此人的哪些个人信息？
2. 文字，图片，声音和视频等信息在计算机中编码的方法及特点有哪些？
3. (9.5)10=( )2
1001.101
身份证号码编码规则
1、身份证编码规则如下：根据〖中华人民共和国国家标准GB11643-1999〗中有关公民身份号码的规定，公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码和一位数字校验码组成。排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。
地址码（身份证前六位）表示编码对象第一次申领居民身份证时的常住户口所在县（市、旗、区）的行政区划代码。（所有区域的编码可以到网站查询到最新的县及县以上的行政编码资料。）
生日期码（身份证第七位到第十四位）表示编码对象出生的年、月、日，其中年份用四位数字表示，年、月、日之间不用分隔符。例如：1981年05月11日就用19810511表示。
顺序码（身份证第十五位到十七位）是县、区级政府所辖派出所的分配码，每个派出所分配码为10个连续号码，例如“000-009”或“060-069”，其中单数为男性分配码，双数为女性分配码，如遇同年同月同日有两人以上时顺延第二、第三、第四、第五个分配码。如：007的就是个男生，而且和他同年月日生的男生至少有两个，他们的后四位是001*和003*。分配顺序码中“999、998、997、996”四个顺序号分别为男女性百岁以上老人专用的特定编号。
校验码（身份证最后一位）是根据前面十七位数字码，按照ISO7064:1983.MOD11-2校验码计算出来的检验码。

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