數(shù)制與編碼資料課件

數(shù)制與編碼資料課件目錄contents數(shù)制與編碼基礎(chǔ)十進(jìn)制與二進(jìn)制十六進(jìn)制與八進(jìn)制編碼方式與編碼方案編碼的應(yīng)用領(lǐng)域編碼的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)CHAPTER數(shù)制與編碼基礎(chǔ)01十進(jìn)制以10為基數(shù)的數(shù)制，人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用。每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼都是0~9之間的數(shù)字。二進(jìn)制以2為基數(shù)的數(shù)制，在計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼只能是0或1。八進(jìn)制以8為基數(shù)的數(shù)制，在計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子設(shè)備中有時(shí)使用。每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼只能是0~7之間的數(shù)字。十六進(jìn)制以16為基數(shù)的數(shù)制，在計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子設(shè)備中廣泛使用。每個(gè)數(shù)位上的數(shù)碼只能是0~9和A~F之間的字符。01020304數(shù)制的基本概念十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其他進(jìn)制將十進(jìn)制數(shù)除以相應(yīng)的基數(shù)，得到商和余數(shù)，再將商繼續(xù)除以基數(shù)，直到商為0，將所有余數(shù)從低位到高位排列，得到相應(yīng)進(jìn)制的數(shù)。其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制將相應(yīng)進(jìn)制的數(shù)乘以基數(shù)的冪次方，從最低位到最高位依次計(jì)算，得到十進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以借助十進(jìn)制作為中間過渡，也可以利用位運(yùn)算進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換編碼的概念編碼的原則編碼的方法編碼的應(yīng)用編碼的基本原理01020304將信息用數(shù)字或其他符號(hào)表示的過程。準(zhǔn)確性、可靠性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、可讀性等。順序編碼、散列編碼、壓縮編碼等。數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換等。CHAPTER十進(jìn)制與二進(jìn)制020102十進(jìn)制數(shù)制十進(jìn)制數(shù)的表示方法為：按權(quán)展開，低位在前，高位在后。例如：101表示1*10^2+0*10^1+1*10^0=10+0+1=11。十進(jìn)制是最常見的數(shù)制，其基數(shù)為10，每個(gè)數(shù)字由0-9的十個(gè)符號(hào)組成。二進(jìn)制數(shù)制二進(jìn)制是最簡(jiǎn)單的數(shù)制之一，其基數(shù)為2，每個(gè)數(shù)字只有0和1兩個(gè)符號(hào)。二進(jìn)制數(shù)的表示方法為：按權(quán)展開，低位在前，高位在后。例如：101表示1*2^2+0*2^1+1*2^0=4+0+1=5。將十進(jìn)制數(shù)不斷除以2，直到商為0，將余數(shù)從右到左排列，得到二進(jìn)制數(shù)。例如：10=(10/2)mod2=5mod2=1余數(shù)，所以10的二進(jìn)制表示為101。將二進(jìn)制數(shù)的每一位乘以對(duì)應(yīng)的權(quán)值（2的冪），然后將結(jié)果相加得到十進(jìn)制數(shù)。例如：二進(jìn)制數(shù)101可以轉(zhuǎn)換為(1*2^2+0*2^1+1*2^0)=4+0+1=5，所以二進(jìn)制的101等于十進(jìn)制的5。十進(jìn)制與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制CHAPTER十六進(jìn)制與八進(jìn)制03基數(shù)為16，使用數(shù)字0-9和字母A-F表示。每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)可以表示4位二進(jìn)制數(shù)。常見的十六進(jìn)制數(shù)包括：0x0,0x1,0x2,...,0xF。十六進(jìn)制數(shù)制基數(shù)為8，使用數(shù)字0-7表示。每個(gè)八進(jìn)制數(shù)可以表示3位二進(jìn)制數(shù)。常見的八進(jìn)制數(shù)包括：0o0,0o1,0o2,...,0o7。八進(jìn)制數(shù)制將十六進(jìn)制數(shù)按每4位拆分，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)八進(jìn)制將八進(jìn)制數(shù)按每3位拆分，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。八進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制十六進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換CHAPTER編碼方式與編碼方案04將信息按照一定的順序進(jìn)行編碼，如身份證號(hào)碼、商品條形碼等。順序編碼散列編碼糾錯(cuò)編碼將信息映射到一個(gè)固定長(zhǎng)度的二進(jìn)制串（散列值），如MD5、SHA-1等加密算法。在信息中加入額外的校驗(yàn)位，以便在接收端進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正，如奇偶校驗(yàn)法、海明碼等。030201編碼方式編碼應(yīng)簡(jiǎn)單易記，避免使用過于復(fù)雜的字符或數(shù)字組合。簡(jiǎn)潔性每個(gè)編碼應(yīng)唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)信息，避免出現(xiàn)重碼現(xiàn)象。唯一性編碼方案應(yīng)具備可擴(kuò)展性，以便適應(yīng)未來(lái)信息量的增長(zhǎng)?？蓴U(kuò)展性編碼方案應(yīng)具備一定的安全性，避免信息被非法獲取或篡改。安全性編碼方案的設(shè)計(jì)原理ASCII碼UTF-8碼GB2312碼GBK碼常用編碼方案介紹用7位二進(jìn)制數(shù)（剩下的1位二進(jìn)制為0）來(lái)表示所有的大寫和小寫字母，數(shù)字0到9、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，以及在美式英語(yǔ)中使用的特殊控制字符?？勺冮L(zhǎng)度的編碼方式，能夠表示世界上幾乎所有書寫語(yǔ)言中的字符，且具有較好的兼容性。中國(guó)制定的漢字編碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收錄漢字6763個(gè)。在GB2312基礎(chǔ)上擴(kuò)容后形成的漢字編碼國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，收錄漢字20902個(gè)。CHAPTER編碼的應(yīng)用領(lǐng)域05計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息的表示法：二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制等。計(jì)算機(jī)內(nèi)部的運(yùn)算規(guī)則：加減乘除、位運(yùn)算等。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件組成和工作原理。操作系統(tǒng)：進(jìn)程調(diào)度、文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等。01020304計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，或?qū)⒛M信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)保障通信安全，防止信息泄露和被攻擊。加密和解密技術(shù)TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議等，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信和信息交換。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移動(dòng)通信、WiFi、藍(lán)牙等，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的信息傳輸。無(wú)線通信技術(shù)通信領(lǐng)域PLC、DCS、SCADA等工業(yè)控制系統(tǒng)的工作原理和組成結(jié)構(gòu)。工業(yè)控制系統(tǒng)的組成和原理工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制的安全性工業(yè)控制的自動(dòng)化和智能化工業(yè)以太網(wǎng)、Profinet、Modbus等工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和應(yīng)用。工業(yè)控制系統(tǒng)的安全防護(hù)和攻擊檢測(cè)技術(shù)，保障工業(yè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。工業(yè)機(jī)器人、智能傳感器等自動(dòng)化和智能化技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。工業(yè)控制領(lǐng)域CHAPTER編碼的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)06利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法提高編碼效率和準(zhǔn)確性，例如自動(dòng)編碼器和解碼器等。機(jī)器學(xué)習(xí)編碼利用量子力學(xué)原理進(jìn)行信息編碼，具有更高的安全性和效率。量子編碼采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行編碼，能夠處理復(fù)雜的非線性信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼編碼技術(shù)的新發(fā)展編碼技術(shù)將在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的信息傳輸和識(shí)別。物聯(lián)網(wǎng)編碼技術(shù)可用于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)加密和安全認(rèn)證。區(qū)塊鏈編碼技術(shù)將為人工智能提供更高效的數(shù)據(jù)處理和特征提取方法。人