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(共15張PPT)
信息存儲與傳輸中的編碼和解碼
贛科學(xué)技術(shù)版四年級下冊
第7課
信息存儲與傳輸中的編碼和解碼
信息經(jīng)過怎么樣編碼之后才能被存儲和傳輸
得到傳輸結(jié)果之后，又怎么樣解碼
任務(wù)卡
想一想
其實郵件的發(fā)送和接收是信息傳輸?shù)倪^程，而將文本文件和圖片文件 存儲至計算機是信息存儲的過程，這兩個過程當(dāng)中的信息都要經(jīng)歷編碼和解碼。接下來就讓我們一起來學(xué)習(xí)。
一
信息存儲中的編碼和解碼
信息存儲是將經(jīng)過加工整理后的信息，按照一定的格式和順序，存儲在 特定的載體中的過程。目的是便于信息管理者和信息用戶快速準(zhǔn)確地識別和查找信息。
在計算機技術(shù)不發(fā)達的年代，人們在信息存儲的時候只能使用紙質(zhì)材 料，例如紙張記錄文字、照片記錄圖片。紙質(zhì)材料存儲信息的優(yōu)點是可以永 久保存，并且不易被涂改，存儲沒什么技術(shù)性要求，缺點是傳送信息很慢，并 且查找不方便。以前寄一封信可能要四五天才能到，偏遠(yuǎn)地區(qū)可能要數(shù)月，在社會高速發(fā)展的今天，這樣的存儲方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我們的需求。
隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，存儲信息的介質(zhì)也從紙質(zhì)發(fā)展到了電子介 質(zhì)，例如軟盤、光盤、硬盤等，這些設(shè)備的出現(xiàn)讓信息存儲和查找變得更加簡 單和快捷。
查一查
請你上網(wǎng)收集有關(guān)于電子介質(zhì)存儲器的發(fā)展歷史，并找到這些設(shè)備的圖片，將你收集的信息和同學(xué)們一起分享。
電子介質(zhì)里面存儲的信息應(yīng)該怎樣編碼和解碼呢
不同的存儲設(shè)備，其存儲信息的原理可能并不相同，但是他們的編碼方 式都是一樣的。如圖7-2的機械硬盤，它們的主要設(shè)備是磁性材料，靠磁頭 讀取盤片上的磁場方向來區(qū)分0和1,可以簡單理解為磁盤上有很多很多非 常非常小的磁鐵，這些磁鐵的N 極或者S 極的朝向決定了是0還是1。而如 圖7-3的固態(tài)硬盤，它的基本單元是晶體管，利用電壓存儲0和1,當(dāng)無數(shù)個這樣可以存儲0和1的晶體管堆疊在一起就變成了存儲芯片。
查一查
解碼的過程是相反的，在機械硬盤中，當(dāng)磁頭找到對應(yīng)的區(qū)域后，開始 讀取磁盤上的磁極信息，當(dāng)發(fā)現(xiàn)磁極為S 極時，則輸出“0”,當(dāng)磁極為N 極 時，則輸出“1”,將輸出的編碼串按照同樣的數(shù)字化編碼規(guī)則，便可以提取真實的信息。
查一查
請你上網(wǎng)收集相關(guān)資料，查詢機械硬盤和固態(tài)硬盤在存儲信息時的優(yōu)缺點，并分析它們的適用場景，將你收集的資料和同學(xué)們一起分享。
二
信息傳輸中的編碼和解碼
信息傳輸是發(fā)送端將信息經(jīng)信道傳送到另一端，并被對方所接收的過程，包括了發(fā)送和接收。中間的信道傳輸介質(zhì)分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)，常 見的有線介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜、光纖等，常見的無線介質(zhì)有電磁波、衛(wèi)星等。在不受外界干擾的情況下，信息傳輸過程中的信息是不會改變的。
無論有線介質(zhì)還是無線介質(zhì)，它們傳輸?shù)谋举|(zhì)一般是二進制數(shù)據(jù)，也就 是0和1。雙絞線利用低壓電平和高壓電平代表“1”和“0”,光纖是用光亮和 光滅來代表“1”和“0”,電磁波則是利用電磁波的橫波和縱波來傳輸，因為無 線傳輸信息時需要將信息轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)送，所以速度要比有線介質(zhì)慢一 些。
找一找
請你上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，搜尋有關(guān)信息傳輸?shù)脑O(shè)備，將你收集的資料和同學(xué)們一起分享。寫在書本39頁。
在一端使用計算機發(fā)送信息(信源)時，所有的信息會按照對 應(yīng)的編碼規(guī)則，使用編碼器編碼成二進制，即0和1。然后到達發(fā)送端的發(fā) 送端口，經(jīng)過有線介質(zhì)或者無線介質(zhì)便可以進行發(fā)送傳輸。接收端(信宿) 接收到編碼信息后，按照同樣的編碼規(guī)則在解碼器的作用下可以將信息解 碼成原始的信息交付給接收端的計算機(信宿),如此便完成了一次信息傳 輸。
想一想
請你思考并查閱資料，正常情況下，發(fā)送端的計算機和 接收端的計算機，并不會使用傳輸介質(zhì)近距離地直接連接在一起，而是經(jīng)歷了很多的中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，那么信號是怎么! 找到正確的線路完成了信息的傳輸呢 將你的發(fā)現(xiàn)和同學(xué)們一起分享。
請你思考并查閱資料，正常情況下，發(fā)送端的計算機和接收端的計算機，并不會使用傳輸介質(zhì)近距離地直接連接在一起，而是經(jīng)歷了很多的中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，那么信號是怎么找到正確的線路完成了信息的傳輸呢 將你的發(fā)現(xiàn)和同學(xué) 們一起分享。
練一練
謝謝聆聽！
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