《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件05實(shí)踐任務(wù)2.1

實(shí)踐任務(wù)2.1設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字符號(hào)編碼PART01學(xué)習(xí)目標(biāo)PART02任務(wù)描述PART03知識(shí)鏈接PART04實(shí)踐準(zhǔn)備PART05工作計(jì)劃PART06任務(wù)實(shí)施PART07學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)目標(biāo)(2)掌握設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字符號(hào)編碼方法。(1)掌握編碼的基本思路；學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)在日常生活中,人們經(jīng)常會(huì)處理大量的數(shù)字,且處理的數(shù)字大部分都為由相應(yīng)的自然符號(hào)代表。這次的實(shí)踐任務(wù)就是設(shè)計(jì)出計(jì)算機(jī)能夠直接處理的數(shù)字符號(hào)編碼。在完成任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)編碼的基本思路、編碼方法等相應(yīng)知識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)知識(shí)鏈接①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制②進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換③編碼原理及其意義學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制在日常生活中，我們用的最多的就是十進(jìn)制。十進(jìn)制就是由十個(gè)數(shù)字符號(hào)（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9）表示某個(gè)數(shù)量。如果要表達(dá)大于10的數(shù)時(shí)，可以使用兩個(gè)或者更多的數(shù)字符號(hào)來(lái)組合完成。01十進(jìn)制數(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)①模擬信號(hào)舉例如數(shù)量128，就是由數(shù)字符號(hào)1、2和8組合完成。數(shù)字符號(hào)1表示100這個(gè)數(shù)字量；數(shù)字符號(hào)2表示20這個(gè)數(shù)字量；數(shù)字符號(hào)8表示8這個(gè)數(shù)字量；如右圖所示。①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)在數(shù)字電子系統(tǒng)中,還常用到十六進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制由十六個(gè)數(shù)字符號(hào)（0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)）表示某個(gè)數(shù)量。十六進(jìn)制數(shù)的權(quán)是16，同時(shí)為了區(qū)分十六進(jìn)制與十進(jìn)制，通常會(huì)在十六進(jìn)制數(shù)的右下角標(biāo)注“16”。02十六進(jìn)制數(shù)①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)①模擬信號(hào)舉例例如：6816。因?yàn)槭M(jìn)制的權(quán)是16，因此數(shù)量68就是由數(shù)字符號(hào)6和8組合完成。數(shù)字符號(hào)6表示6×161這個(gè)數(shù)字量；數(shù)字符號(hào)8表示8×160這個(gè)數(shù)字量；如右圖所示。①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)在數(shù)字電子系統(tǒng)中,最常用到的是二進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制由二個(gè)數(shù)字符號(hào)（0，1）表示某個(gè)數(shù)量。二進(jìn)制數(shù)的權(quán)是2，同時(shí)為了區(qū)分二進(jìn)制與十進(jìn)制，通常會(huì)在二進(jìn)制數(shù)的右下角標(biāo)注“2”。03二進(jìn)制數(shù)①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)①模擬信號(hào)舉例例如：102。因?yàn)槎M(jìn)制的權(quán)是2，因此數(shù)量10就是由數(shù)字符號(hào)1和0組合完成。數(shù)字符號(hào)1表示1×21這個(gè)數(shù)字量；數(shù)字符號(hào)0表示0×20這個(gè)數(shù)字量；如右圖所示。①不同數(shù)學(xué)進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)②數(shù)字信號(hào)把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的方法如右圖所示，也可稱為重復(fù)除以2的方法。②進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制例如，把十進(jìn)制數(shù)190轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，首先190除以2，然后把每次得到的商都除以2，直到商為0。方法舉例學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)②數(shù)字信號(hào)②進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換每次相除所得的余數(shù)就構(gòu)成了二進(jìn)制數(shù)。第一個(gè)得到的余數(shù)是二進(jìn)制數(shù)中的最低有效位（LSB），最后一個(gè)產(chǎn)生的余數(shù)是最高有效位（MSB），具體過(guò)程如右圖所示。舉例例如，把十進(jìn)制數(shù)190轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，首先190除以2，然后把每次得到的商都除以2，直到商為0。十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)③編碼原理及其意義聽(tīng)覺(jué)編碼：經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明短時(shí)記憶主要以聽(tīng)覺(jué)編碼為主，同時(shí)也存在視覺(jué)編碼和語(yǔ)義編碼。實(shí)際上人們的生活一刻也離不開(kāi)編碼，我們的大腦就是一個(gè)典型的編碼系統(tǒng)，它是靠編碼來(lái)與客觀世界打交道的，如時(shí)刻都離不開(kāi)的聲音、圖像、文字等的編碼。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)③編碼原理及其意義視覺(jué)編碼：長(zhǎng)時(shí)記憶中，人們也將視覺(jué)表象編入長(zhǎng)時(shí)記憶。例如,人們能夠較容易地記住圖畫(huà)，一個(gè)原因是由于圖畫(huà)具有許多明顯的特征，容易吸引人們的注意，進(jìn)而被接收和編碼；另一個(gè)原因是，人們對(duì)這些刺激同時(shí)使用了視覺(jué)和語(yǔ)義兩種代碼進(jìn)行編碼，利用兩種代碼表征比僅僅使用一種代碼在提取時(shí)可利用的線索多，所以記憶效果更好。實(shí)際上人們的生活一刻也離不開(kāi)編碼，我們的大腦就是一個(gè)典型的編碼系統(tǒng)，它是靠編碼來(lái)與客觀世界打交道的，如時(shí)刻都離不開(kāi)的聲音、圖像、文字等的編碼。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)③編碼原理及其意義語(yǔ)義編碼：將信息成功地編碼進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)記憶是相對(duì)深度水平加工的結(jié)果。為了做到深度加工，人們往往忽略了刺激的物理特征或其他細(xì)節(jié)，集中在信息的意義方面。因此，在短時(shí)記憶中主要涉及的是聽(tīng)覺(jué)代碼，而在長(zhǎng)時(shí)記憶中主要涉及的是語(yǔ)義代碼?；蛘哒f(shuō)，在長(zhǎng)時(shí)記憶中，人們更多地對(duì)一般意義或一般的觀念編碼，而不是去記事物的特定細(xì)節(jié)。實(shí)際上人們的生活一刻也離不開(kāi)編碼，我們的大腦就是一個(gè)典型的編碼系統(tǒng)，它是靠編碼來(lái)與客觀世界打交道的，如時(shí)刻都離不開(kāi)的聲音、圖像、文字等的編碼。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)③編碼原理及其意義BCD碼是用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一位十進(jìn)制數(shù)的編碼方法，四位二進(jìn)制碼有十六種不同組合，從中任取十種組合代表0～9十個(gè)數(shù)，因此四位二進(jìn)制碼可編制出很多種BCD碼，如下表所示。十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼2421BCD碼5121BCD碼余3碼00000000000000011100010001000101002001000100010010130011001101100110401000100011101115010110111000100060110110010011001701111101101010108100011101011101191001111111111100學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)適合人類(lèi)大腦處理的目前，在生活中使用的數(shù)字符號(hào)絕大部分都是十進(jìn)制數(shù)字符號(hào)，所用的符號(hào)分別是0、1、2、3、4、5、6、7、8和9。一些IT行業(yè)的專業(yè)人士還會(huì)用到十六進(jìn)制。除了以上十個(gè)符號(hào)外，還會(huì)用到另外六個(gè)符號(hào)，大家約定用A、B、C、D、E和F來(lái)代替。計(jì)算機(jī)能夠處理的上述數(shù)字符號(hào)只適合人類(lèi)大腦來(lái)處理，但無(wú)法直接由計(jì)算機(jī)來(lái)處理，需要將符號(hào)編碼成計(jì)算機(jī)能夠處理的形式，而計(jì)算機(jī)能夠直接處理的數(shù)據(jù)都是由‘0’和‘1’構(gòu)成的二進(jìn)制數(shù)。因此，所謂的編碼就是將上述符號(hào)編碼成二進(jìn)制數(shù)。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)工作組織因本任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此以個(gè)人為單位，完成整個(gè)任務(wù)。工作方案制定項(xiàng)目具體實(shí)施步驟。工作用具準(zhǔn)備設(shè)計(jì)類(lèi)任務(wù)，無(wú)需工具準(zhǔn)備。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)第一步確定數(shù)字符號(hào)有哪些，并列在下面方框內(nèi)0123568479學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)第二步統(tǒng)計(jì)需要編碼的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)，確定最少需要多少位二進(jìn)制數(shù)表示0123568479一共有十種數(shù)值至少需要4位二進(jìn)制數(shù)才可以表達(dá)十種數(shù)值學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)描述知識(shí)鏈接實(shí)踐準(zhǔn)備工作計(jì)劃任務(wù)實(shí)施學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)第三步用確定好位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)表達(dá)數(shù)字符號(hào)，且保證每個(gè)代表不同數(shù)字符號(hào)的二進(jìn)制數(shù)是唯一的0000100000011001001010100011101101001100010111010110111001111111四位二進(jìn)制數(shù)可有十六種組合,如下