1.3數(shù)據(jù)采集與編碼第1課時課件浙教版高中信息技術(shù)必修1

第一章

數(shù)據(jù)與信息1.3數(shù)據(jù)采集與編碼第1課時學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)1.熟悉多種數(shù)據(jù)的采集方式.2.熟悉數(shù)字化的概念及一般過程，感受數(shù)字化工具和資

源對學(xué)習(xí)和生活的作用.3.熟悉數(shù)制，掌握進(jìn)制轉(zhuǎn)化的方法.學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)在開展研究時，工作者往往需要收集大量的數(shù)據(jù)。早期一般是通過觀察、實驗等人工方式得到數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量較小時可以用傳統(tǒng)方式進(jìn)行處理，比如統(tǒng)計某項活動的報名情況?，F(xiàn)在隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，又出現(xiàn)了哪些數(shù)據(jù)的獲取方式呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)知識點一：數(shù)據(jù)采集1.傳感器一種能感受被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。可隨時獲取來自自然信源的數(shù)據(jù)。在科研、生產(chǎn)和日常生活中，常需要利用傳感器對環(huán)境中的物理量、化學(xué)量和生物量等進(jìn)行感知與測量，并轉(zhuǎn)化成電信號，進(jìn)行適當(dāng)處理后形成數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)討論：想想你手機(jī)里有哪些傳感器？距離傳感器：防止誤觸，關(guān)閉屏幕來省電。光線傳感器：調(diào)節(jié)手機(jī)屏幕的亮度。陀螺儀：能夠感應(yīng)各個方向的傾斜與速度，常用于玩游戲時。紅外線傳感器：遙控器的功能。重力傳感器：屏幕自動旋轉(zhuǎn)。GPS：定位、測速、測量距離與導(dǎo)航等用途。溫度傳感器：過熱保護(hù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)2.互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)也成了人們?nèi)粘Ｋ钄?shù)據(jù)的主要來源。網(wǎng)絡(luò)爬蟲可在短時間內(nèi)獲取大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)爬蟲是一種按照一定的規(guī)則，自動抓取網(wǎng)頁上的數(shù)據(jù)的程序或腳本。和人瀏覽網(wǎng)頁的行為類似，網(wǎng)絡(luò)爬蟲也是通過網(wǎng)頁中的超鏈接在網(wǎng)頁間跳轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)的獲取方法已逐漸以機(jī)器獲取為主。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)知識點二：數(shù)字化1.數(shù)字化概念

信息可用模擬信號和數(shù)字信號表達(dá)。將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的過程稱為數(shù)字化，一般需要經(jīng)過采樣、量化與編碼。模擬信號：在時間上和數(shù)值上連續(xù)的信號。數(shù)字信號：在時間上和數(shù)值上不連續(xù)的（即離散的）信號。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)2.數(shù)字化的過程

采樣：將信號從連續(xù)時間（空間）域上的模擬信號轉(zhuǎn)換到離散時間（空間）域上的離散信號的過程，通過采樣器實現(xiàn).量化：將信號的連續(xù)取值近似為有限個離散值，離散信號經(jīng)過量化后可用數(shù)值表示.經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）實現(xiàn)。編碼：將其他形式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式的數(shù)字信號。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)知識點三：數(shù)制1.數(shù)制的定義即數(shù)的進(jìn)制。一種記數(shù)方式，亦稱進(jìn)位計數(shù)法或位值計數(shù)法。用來表示數(shù)值的大小。任何一種數(shù)制都包含兩個基本要素：基和權(quán)?；纸谢鶖?shù)，是組成該數(shù)制的數(shù)碼個數(shù)，一般來說，K進(jìn)制的基數(shù)就是K，包含K個數(shù)字。權(quán)又叫權(quán)值，是指每一個數(shù)位上的1對應(yīng)的數(shù)值，可以表示為基數(shù)的若干次冪（最低位為0次冪，從右至左加1遞增）。例：十進(jìn)制數(shù)的基數(shù)為

，十進(jìn)制數(shù)123中最低位3的權(quán)值則是

，2的權(quán)值則是

，1的權(quán)值則是

，所以十進(jìn)制數(shù)123還可表示為：101001011023×100+2×101+1×102=123學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)2.各數(shù)制的特點進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制基本數(shù)碼0,10,1,2,3……70,1,2,3……7,8,90,1,2……8,9,A,B,C,D,E,F進(jìn)位規(guī)則逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一在信息技術(shù)中，人們通常采用二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制來表示信息。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)3.數(shù)制的標(biāo)識為了區(qū)別各種進(jìn)位制的數(shù)碼通常用一個下標(biāo)來表示該數(shù)的進(jìn)制（十進(jìn)制數(shù)可以省略），如：（10）2，（10）8，（10）10，

（10）16，也可以在該數(shù)的最后以字母來表示：10B，10O

，10D

，10H數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)部是以二進(jìn)制方式進(jìn)行存儲和處理的。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)4.數(shù)制的轉(zhuǎn)化(1)十進(jìn)制和二進(jìn)制相互轉(zhuǎn)化（除2逆向取余法；按權(quán)展開求和法）29712480224021202602312110除到商為0為止97D=1100001B逆向取余數(shù)1100001B=1×20+0×21+0×22+0×23+0×24+1×25+1×26=1+0+0+0+0+32+64=97D學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)4.數(shù)制的轉(zhuǎn)化(2)十進(jìn)制和八進(jìn)制相互轉(zhuǎn)化（除8逆向取余法；按權(quán)展開求和法）897181248110除到商為0為止97D=141O逆向取余數(shù)141O=1×80+4×81+1×82=1+32+64=97D學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)(3)十進(jìn)制和十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)化（除16逆向取余法；按權(quán)展開求和法）1697116660除到商為0為止97D=61H逆向取余數(shù)61H=1×160+6×161=1+96=97D學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)(4)二進(jìn)制和十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)化（從低位開始每四位8421法）1100001B=61H每4位二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成1位十六進(jìn)制數(shù)1100001B01108421000184216161H6=4+284211=1842101100001

61H=1100001B每1位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成4位二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F常見進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)1.下列有關(guān)數(shù)據(jù)采集的說法錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)的獲取法已逐漸以機(jī)器獲取為主。B.傳感器隨時獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。C.網(wǎng)絡(luò)爬蟲通過網(wǎng)頁中的超鏈接在網(wǎng)頁間跳轉(zhuǎn)快速獲取數(shù)據(jù)。D.用戶可以通過應(yīng)用程序接口（API）從互聯(lián)網(wǎng)上采集所需數(shù)據(jù)。B傳感器隨時獲取來自自然信源的數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)爬蟲可在短時間內(nèi)獲取大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。由此,數(shù)據(jù)的獲取方法已逐漸以機(jī)器獲取為主。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)2.下列說法正確的是（）A.采樣是將離散信號轉(zhuǎn)換成為模擬信號。B.在相同的時間內(nèi)，采樣頻率越高，采集的樣本數(shù)量越多，保真度越高。C.通過采樣定理可以確定采樣頻率的最大值。D.將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，不會引起失真。B采樣定理：在一定條件下，用離散序列可以完全代表一個連續(xù)函數(shù).它確定了信號帶寬的上限以及捕獲連續(xù)信號時所允許的采樣頻率下限.學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)3.比較模擬信號和數(shù)字信號的優(yōu)缺點？名稱優(yōu)點缺點

模擬信號

數(shù)字信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸時哪種信號比較好？技術(shù)要求簡單；精確的分辨率抗干擾能力弱抵抗電路干擾和環(huán)境干擾的能力強(qiáng)技術(shù)要求復(fù)雜；數(shù)模轉(zhuǎn)化時會帶來量化誤差。數(shù)字信號學(xué)習(xí)目標(biāo)新課講授隨堂練習(xí)4.請同學(xué)們完成下面進(jìn)制轉(zhuǎn)化計算？48(D)=_______