高中信息技术笔记

高中信息技术笔记第一章信息与信息技术1.1信息及其特征1、物质、能源和信息是构成世界的三大要素。1.1.1信息无处不在1、信息是指数据、信号、消息中所包含的意义。2、信息的特征：（1）载体依附性（2）共享性（3）时效性（4）真伪性（5）价值相对性。其他特性：可存储、可传递、可处理、可加工……1.2信息的编码1、用来表示信息的符号组合叫做信息的代码。在计算机里，信息是用二进制代码“0”和“1”表示的。1.2.1二进制代码的特征：一、二进制计数系统的特点：（1）有两个基本数码0和1；（2）采用逢二进一的规则；（3）每个数码在不同的数位上对应不同的权值。如：（1101.01）2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2二、进制数的表示方法：（1）数字后边加上大写字母（B二进制;D十进制；H十六进制，十进制可以省略）；（2）把基数R数字作为下标。如二进制数（1101）2表示为1101B；十进制数（56）10表示为56D；十六进制（895）16表示为895H。练习：表示二进制数1010；十进制数253；八进制数45；十六进制数124A。三、进制数的特点：二进制有0和1两个字符组成；八进制有0、1、2、3、4、5、6、7八个字符组成；十进制有0到9十个字符组成；十六进制有0到9和A到F十六个字符组成。所以，R进制数的最大数符是R-1，而不是R；如八进制的最大数符是7，二进制的最大数符是1；每一个数符只能用一个字符来表示，所以十六进制中值大于9的数符用字母A、B…F表示。练习：判断：1、9是八进制数的数符之一（）2、R进制数的最大数符是R。四、进制数的基数：二进制数的基数为2，八进制数的基数为8，十进制数的基数为10；十六进制数的基数为16.设基数为R，则R等于几，就是几进制。按基数来进位、借位，用位权值来计数。五、位权值：任何数制中，一个数码的每个位置都各有一个位权值，如十进制6854.024可以表示为6×103+8×102+5×101+4×100+0×10-1+2×10-2+4×10-3那么：（6854.024）10=6854.024D=6×103+8×102+5×101+4×100+0×10-1+2×10-2+4×10-3即权值就是基数R的(n-1)次方，Rn-1,n为以小数点为分界，左右方向所在的位数。求出练习：说出他们的基数和权值（1101）2=1×23+1×22+0×21+1×20（254）8=2×82+5×81+4×80N10=an-1×10n-1+…….a1×101+a0×100+a-1×10-1+….a-m×10-m.即N10=1nmii10iaN10表示十进制数N，ai为i位上的数码，10i是i基数R各位数的权值位上的权。m和n是该十进制数小数部分和整数部分的位数。推广到其他进制数可以是：NR=1nmiiRia六、二进制不便于书写和记忆，人们经常采用十六进制表示他们，因为两者之间转换非常方便。二进制和十六进制转换，2的4次方等于16，用4位二进制表示十六进制二进制十六进制000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D1110E1111F二进制和八进制转换，2的3次方等于8，用3位二进制表示十六进制二进制八进制00000011010201131004101511061117例如。8位二进制数11010010B,可以转换成2位十六进制数D2H，十六进制数转换成二进制数时，每一位十六进制数字对应4位二进制数，如：7FH可以转化为8位二进制数01111111B.七、不同进制数的转换：(1)二进制转换为十进制：根据以上的多项式计算。乘权相加(101.11)2=1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(5.75)10(576.3)8=5×82+7×81+6×80+3×8-1=(382.375)10(5A.2)16=5×161+10×160+2×16-1=(90.125)10练习；1、（110101.101）2=（？）102、（254）8=（？）103、（124）16=（？）10(2)十进制转换为二例1：(27.6875)10=（？）22∟272∟13………..余12∟6……..余12∟3………余02∟1……….余10………..余1商为0，转换结束。先得出的余数放在低位，后得出的余数放在高位。即得二进制的整数为（11011）2；用乘2取整求小数部分：0.6875×2=1.375……….取出整数10.375×2=0.75…………取出整数00.75×2=1.50……………取出整数1,0.50×2=1…………..取出整数1.小数部分为0，转换结束按照先取出的整数为高位，高位低位高位低位后取出的整数为低位，转换后二进制小数位：（0.1011）2整数与小数相拼：（11011.1011）2无法获得整数时的表示，转换无限永无终结。（0.6876）10=（0.1011……）2练习：1、（146.22）10=（?）22、（42）10=（?）23、（58.52）10=（?）2（2）二进制与八进制和十六进制之间的转换：23=8八进制01234568二进制00000101001110010111011124=16十六进制01234567二进制00000001001000110100010101100111十六进制89ABCDEF二进10001001101010111100110111101111制八进制和十六进制转化为二进制时，结果去掉整数首部多余的0和小数尾部多余的0.二进制转换为八进制或十六进制数时，以小数点为中心，分别向前后每3（或4）位分为一组，不足3（或4）位则以0补足；将每个分组用一个对应的八（或十六）进制数进制数码代替，得出的结果即为所求的八或十六进制数。练习：1、（23.54）8=（?）22、（1E.B）16=（?）23、（1001011.1101）2=（?）8=（?）161.2.2字符编码1、使用ASCLL码的意义：计算机除了处理数值型数据外，还要处理各种非数值型的数据，如英文字母和汉字。需要为每个字符规定一个二进制形式的代码。2、国际上普遍采用的一种字符编码是ASCII码（美国信息交换标准码），该编码使用7位二进制，由128个字符组成（码值范围0-127）。94（52个大小写字母，10个数字，32个标点符号）个图形字符码和34个控制符码。图形编码的范围是十进制33-126；控制符码是0-32和127。3、计算机存放ASCLL码时，使用一个字节（二进制8位），右边7位，左边用0填充。4、单位换算，计算机存储单位最小单位是位，最基本单位是字节，常用单位有：存储一个阿拉伯数字或英文字母需要一个字节的存储空间，存储一个汉字通常需要两个字节的空间。中文标点2字节，英文标点1字节。单位的换算：位bit（简写为b）字节byte（简写为B）千字81024102410241024节KB兆字节MB吉字节GB太字节TB，单位相隔，数字相乘。1字节（Byte）=8位（bit）1KB(千字节)=210B=1024Byte1MB(兆字节)=1024KB1GB（吉字节）=1024MB1TB=1024GB从大到小的顺序是：TB1024GB1024MB1024KB1024Byte8bit大化小：单位相隔，数字相乘。小化大：单位相隔，数字相除。练习：1TB=?KB4GB=?KB2048KB=？GB1.2.3汉字编码在计算机里汉字编码也是用二进制数字表示的。1、汉字输入。汉字的输入方法有两大类：（1）自动识别，包括汉字的自动识别和语音的自动识别。（2）将汉字的编码输入。这种输入计算机的编码叫做输入码，又称外码。汉字的输入码一般按照汉字的音、形或汉字的其他特征信息，按照一定的规则，对指定的汉字集编制相应的代码。按照汉字的字音特征编码称为音码，（如智能拼音码）；按照汉字的形体结构特征编码，称为形码，（如五笔字形码）；以字音为主，辅以字形特征的编码，称为音形码，反之则称为形音码。2、交换码：1981年，国家颁布了编号为GB2312-80标准《信息交换用汉字编码及字符集》。这种交换用的代码又叫做区位码。区位码分为94个区，每个区包含94个位，构成一张94*94个单元格的表格。每个字符占一个单元，因此可以用其所处的“区号”（称为区码）和该区中的“位号”（位码）来表示，构成该字符的区位码。汉字占两个字节，用一个字节标记区码，另一个字节标记机位码。3、处理码（机内码）处理码是计算机内部用于信息处理的汉字代码，也称机内码，一个区位码占两个字节，每个字节最高位是“0”，英文字符的机内码是7位ASCII码，最高位也是“0”。为了能够在计算机内部区分是汉字编码还是ASCII码，将区位码的每个字节的最高位设置为1，并将区号和位号各增加一个适当的常数，构成汉字机内码。这样，汉字机内码每个字节都大于128，而ASCII码值均小于128，两者就不会混淆了。交换码和处理码是统一的。4、字形码（为了打印和输出，需要描述汉字的字形，描述字形通常有点阵方式和矢量方式两种）。这种对汉字字形的编码，成为字形码。1.2.4多媒体信息编码一、声音数字化1、汽车的速度、钟摆的位置和水流量这些都是连续、平滑变动的量，称为模拟量。计算机要处理他们，首先要将他们数字化，即将他们变成一系列二进制数据。2、传感器的作用是进行能量方式的转换。3、声音数字化，声音是一种模拟信号。模拟信号转换为数字信号的基本方法是“采样”和“量化”，采样和量化的过程叫做“模数转换，A/D转换），传承转换任务的电路或芯片叫做“模数转换器”，简称ADC。4、采样就是按照一定的频率，每隔一段时间测得模拟信号的模拟量值。如，CD的采样频率为44.1KHz，即每秒钟要采样44100次。5、采样测得的模拟电压值要进行分级量化。方法是按照整个电压变化的最大幅度划分成几个区段，把落在某个区段的采到的样本归为一类，并给出相应的量化值。6、经过采样和量化，一个连续的波形变成了一系列二进制数字表示的数据。7、数字化声音的质量取决于采样频率和量化分级的细密程度。采样频率越高，量化的分辨率越高，所得数字化声音的保真程度也越好，但是数据量也会越大。8、播放声音时，计算机还要进行“数模转换，D/A转换”。即数字化的声音转换成模拟声音信号。9、二、图像和视频数字化1、扫描仪、数码相机和摄像头等可以把图像和视频数字化，在操作系统和有关应用软件的作用下，图像和视频转换为数字文件存入内存或磁盘。2、在一些视频处理卡的输入端口可以来输入模拟视频信号，（如录像机的视频输出），由视频卡进行数字化处理。3、扫描仪和数码相机等图像设备大多采用CCD（电荷耦合器件）或CMOS（互补金属氧化物半导体）图像检光部件。4、图像数字化的基本思想是：把一幅图看成由许许多多彩色或各种级别灰度的点组成的，这些点纵横排列起来构成一幅画。这些点称为像素。像素越多，排列越紧密，图像就越清晰。5、黑白两种颜色，一个像素使用一位二进制就可以表示了。黑白照片一类的单色灰度图像，每个像素用一个字节来表示，一个字节可以表示256种不同的灰度。6、彩色图像中的每个像素，可以使用3个字节来表示，每个字节表示此像素中的红绿蓝成分。每个字节用来存储该成分在256个等级中的某一量值。7、像素越多，排列越紧密，图像就越清晰，占用的存储空间就越大。8、视频是由连续的图像帧组成的。我过使用PAL制式每秒显示25帧，也有使用NTSC制式和SECAM制式的国家。9、画、音乐、视频等结果数字化后产生的数据量很大，为了提高存储、传输和处理这些信息的效率，这些信息的压力标准被制定出来。JPG是静态图像常用的压缩格式，MP3是音乐信息常用的压缩格式，VCD和DVD格式的视频内容是分别使用MPEG-1和MPEG-2压缩标准来压缩。1.3信息技术通信系统模型：信源信息编码器信号噪音信道信号解码器信号信宿1.3.1信息技术及其应用1、对信息的采集、处理、传输、存储、表达和使用的技术称为信息技