Конспект урока "Способы представления информации в компьютере, кодирование числовой, текстовой и графической информации" 7 класс


Тема урока: Способы представления информации в компьютере, кодирование числовой,
текстовой и графической информации. Декодирование информации в компьютере
Урок №… Дата урока………..
Цель урока:
Узнать о способах представления информации в компьютере. Каким образом
кодировать и декодировать информацию.
Учащиеся должны знать:
Что такое кодирование и декодирование информацию. Какую информацию можно
закодировать. Каким образом компьютер представляет информацию пользователям.
Учащиеся должны уметь:
Кодировать различную информацию и в последующем ее декодировать.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Актуализация
III. Вся информация, которою обработает компьютер, должна быть представлена двоичным кодом с
помощью двух цифр – 0 и 1.
Эти два символа 0 и 1 принято называть битами (от англ. binary digit двоичный знак).
Постановка целей и задач урока
IV. Изучение нового материала
С помощью двух цифр 0 и 1 можно закодировать любое сообщение. Это явилось причиной того,
что в компьютере обязательно должно быть организованно два важных процесса:
Кодирование преобразование входной информации в форму, воспринимаемую компьютером,
т.е. двоичный код.
Декодирование преобразование данных из двоичного кода в форму, понятную человеку.
С точки зрения технической реализации использование двоичной системы счисления для
кодирования информации оказалось намного более простым, чем применение других способов.
Действительно, удобно кодировать информацию в виде проследовательность нулей и единиц,
если представить эти значения как два возможных устойчивых состояния электронного элемента:
0 отсутствие электрического сигнала;
1 наличие электрического сигнала.
Эти состояния легко различать. Недостаток двоичного кодирования длинные коды. Но в
технике легче иметь дело с большим количеством простых элементов, чем с небольшим числом
сложных.
Вам приходится постоянно сталкиваться с устройством, которое мо
ет находится только в двух устойчивых состояниях: включено/выключено. Конечно же, это
хорошо знакомый всем выключатель. А вот придумать выключатель, который мог бы устойчиво и
быстро переключаться в любое из 10 состояний, оказалось невозможным. В результате после
ряда неудачных попыток разработчики пришли к выводу о невозможности построения
компьютера на основе десятичной системы счисления. И в основу представления чисел в
компьютере была положена именно двоичная система счисления.
Способы кодирования и декодирования информации в компьютере, в первую очередь, зависит от
вида информации, а именно, что должно кодироваться: числа, текст, графические изображения
или звук.
Рассмотрим основные способы двоичного кодирования информации в компьютере.
Представление чисел
Для записи информации о количестве объектов используются числа. Числа записываются с
использование особых знаковых систем, которые называют системами счисления.
Система счисления совокупность приемов и правил записи чисел с помощью определенного
набора символов.
Все системы счисления делятся на две большие
группы: ПОЗИЦИОННЫЕ и НЕПОЗИЦИОННЫЕ.
Позиционные - количественное значение каждой цифры числа зависит от того, в каком месте
(позиции или разряде) записана та или иная цифра.
Непозиционные - количественное значение цифры числа не зависит от того, в каком месте
(позиции или разряде) записана та или иная цифра.
Самой распространенной из непозиционных систем счисления является римская. В качестве
цифр используются: I(1), V(5), X(10), L(50), C(100), D(500), M(1000).
Величина числа определяется как сумма или разность цифр в числе.
MCMXCVIII = 1000+(1000-100)+(100-10)+5+1+1+1 = 1998
Первая позиционная система счисления была придумана еще в Древнем Вавилоне, причем
вавилонская нумерация была шестидесятеричная, т.е. в ней использовалось шестьдесят цифр!
В XIX веке довольно широкое распространение получила двенадцатеричная система
счисления.
В настоящее время наиболее
распространены десятичная, двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричнаясистемы
счисления.
Количество различных символов, используемых для изображения числа в позиционных системах
счисления, называется основанием системы счисления.
Система счисления
Основание
Алфавит цифр
Десятичная
10
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Двоичная
2
0, 1
Восьмеричная
8
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
Шестнадцатеричная
16
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
Соответствие систем счисления:
Десятичная
0
1
2
3
5
6
7
Двоичная
0
1
10
11
101
110
111
Восьмеричная
0
1
2
3
5
6
7
Шестнадцатеричная
0
1
2
3
5
6
7
Десятичная
8
9
10
11
12
13
14
15
Двоичная
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
Восьмеричная
10
11
12
13
14
15
16
17
Шестнадцатеричная
8
9
A
B
C
D
E
F
Двоичное кодирование текстовой информации
Начиная с 60-х годов, компьютеры все больше стали использовать для обработки текстовой
информации и в настоящее время большая часть ПК в мире занято обработкой именно текстовой
информации.
Традиционно для кодирования одного символа используется количество информации = 1 байту
(1 байт = 8 битов).
Для кодирования одного символа требуется один байт информации.
Учитывая, что каждый бит принимает значение 1 или 0, получаем, что с помощью 1 байта можно
закодировать 256 различных символов. (28=256)
Кодирование заключается в том, что каждому символу ставиться в соответствие уникальный
двоичный код от 00000000 до 11111111 (или десятичный код от 0 до 255).
Важно, что присвоение символу конкретного кода это вопрос соглашения, которое фиксируется
кодовой таблицей.
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие
порядковые номера (коды), называется таблицей кодировки.
Для разных типов ЭВМ используются различные кодировки. С распространением IBM PC
международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) Американский стандартный код для информационного обмена.
Стандартной в этой таблице является только первая половина, т.е. символы с номерами от 0
(00000000) до 127 (0111111). Сюда входят буква латинского алфавита, цифры, знаки
препинания, скобки и некоторые другие символы.
Остальные 128 кодов используются в разных вариантах. В русских кодировках размещаются
символы русского алфавита.
В настоящее время существует 5 разных кодовых таблиц для русских букв (КОИ8, СР1251,
СР866, Mac, ISO).