第一课：数据、信息与编码

考点清单（先看这里，5 分钟摸清要考什么）

• 数据与信息：概念、区别与联系；信息的五大特征
• 数据、信息、知识、智慧四者的递进关系
• 进制转换：二进制 ↔ 十进制（必考计算）、十六进制 ↔ 二进制
• 数据单位换算：bit、字节、KB、MB、GB（1024 进率）
• ASCII 编码：'A'=65、'a'=97、'0'=48，大小写相差 32
• 汉字点阵：16×16 点阵一个汉字占 32 字节
• 图像文件大小：像素总数 × 色深 ÷ 8；声音文件大小：采样频率 × 量化位数 × 声道数 × 时间 ÷ 8

一、数据与信息：不是一回事

数据是对客观事物的原始记录（数字、文字、符号、图像、声音都可以是数据），本身不直接说明什么。比如体温计上的"36.5"、超市小票上的一串数字，都是数据。

信息是经过加工处理、对人有意义的数据。把一周的体温数据画成曲线、看出"烧退了"，这才是信息。天气预报、考试成绩分析、导航给出的路线，都是信息。

一句话记牢：数据是信息的载体，信息是数据的内涵。同一份数据，对不同的人、在不同的处理下，可以得到不同的信息。

信息的五大特征（选择题常客）：

• 传递性：信息可以跨越时间空间传播（书信、网络）
• 共享性：信息分享出去，自己不会减少（和物质、能量不同！）
• 载体依附性：信息必须依附在文字、声音、电磁波等载体上，不能脱离载体存在
• 价值性：信息对决策有用，但价值因人而异
• 时效性：信息会过期，天气预报看上周的就没用了

数据 → 信息 → 知识 → 智慧（DIKW 递进）：原始数据加工成信息；信息归纳总结、形成规律成为知识；把知识灵活运用、解决实际问题，就是智慧。可以对应高一理论课第五、六课再看一遍。

二、进制转换：必考的计算题

计算机内部只认二进制（0 和 1）。考试里最常考二进制转十进制，方法是按权展开：每一位乘以 2 的对应次方，再相加。

例题 1：(11011)₂ = (?)₁₀

从右往左，次方依次是 2⁰、2¹、2²、2³、2⁴：

1×2⁴ + 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 27

十进制转二进制用除 2 取余、逆序读数：余数从下往上读。比如 27 ÷ 2 不断取余得到 11011，正好和例题 1 互逆，自己动手验一遍就记住了。

十六进制（用 0–9、A–F 表示，A=10 … F=15）和二进制是亲戚：1 位十六进制 = 4 位二进制。

例：(7E)₁₆ → 7 是 0111，E（14）是 1110，拼起来就是 (01111110)₂。反过来，二进制从右起每 4 位一组转一位十六进制即可。

三、数据单位：1024 要记牢

最小单位是位（bit），8 位 = 1 字节（Byte），字节往上是 1024 进率：

1KB = 1024B，1MB = 1024KB，1GB = 1024MB，1TB = 1024GB

考试最爱在这里设套：选项里混着 1000 和 1024，认准 1024。

四、编码：字符怎么变成数字

ASCII 码：用 7 位二进制表示 128 个字符。只需记住三个锚点，其余顺着数：

• 'A' = 65，所以 'B' = 66、'C' = 67……
• 'a' = 97（大小写相差 32）
• '0' = 48（注意：是字符"0"，编码 48，不是数字 0！）

汉字编码：一个汉字在计算机中用 2 个字节存储。点阵字库是常考计算点：16×16 点阵表示一个汉字，要 16×16 = 256 个位（bit），÷8 = 32 字节。24×24 点阵同理，72 字节。

五、多媒体文件大小估算（计算题重灾区）

图像：文件大小（字节）= 像素总数 × 色深（位） ÷ 8。

色深决定颜色数：黑白图 1 位、256 色 8 位、真彩色 24 位。

例题 2：一幅 1024×768 的 24 位真彩色图像，不压缩有多大？

1024 × 768 × 24 ÷ 8 = 2,359,296 字节 = 2304KB = 2.25MB

声音：文件大小（字节）= 采样频率 × 量化位数 × 声道数 × 时间（秒） ÷ 8。

采样频率越高、量化位数越大，声音越逼真，文件也越大。

例题 3：以 CD 音质（采样频率 44.1kHz、量化位数 16 位、双声道）录 10 秒，不压缩有多大？

44100 × 16 × 2 × 10 ÷ 8 = 1,764,000 字节 ≈ 1.68MB（所以 CD 音质录 1 分钟大约 10MB，是个好记的参照）

易错点提醒

1. 字符 '0' 的 ASCII 是 48，不是 0；'A' 到 'a' 差 32，别记反。

2. 图像公式里的色深是"位"，算完别忘记 ÷8 换成字节。

3. 信息具有共享性——分享后不减少，这点常和"物质传递"混着考。

4. 进制转换看清方向：给二进制求十进制用按权展开，给十进制求二进制用除 2 取余。

自测 10 题（先做，再点开对答案）

1. 下列属于"信息"的是（　）

A. 温度计上显示的数字 36.5　B. 经过气象数据分析发布的天气预报

C. 超市收银机里一串原始流水记录　D. 一段未解码的二进制序列

2. 关于数据与信息的关系，正确的是（　）

A. 数据就是信息　B. 信息不需要载体　C. 数据是信息的载体　D. 有了数据就自动得到信息

3. 二进制数 (101101)₂ 转换为十进制是（　）

A. 44　B. 45　C. 46　D. 47

4. 十六进制数 (7E)₁₆ 转换为二进制是（　）

A. 01111110　B. 11101110　C. 01101111　D. 11111100

5. 某字库用 16×16 点阵存汉字。1GB 的空间大约能存多少个这样的汉字？（　）

A. 约 33 万个　B. 约 3355 万个　C. 约 3.2 亿个　D. 约 320 万个

6. 已知字符 'a' 的 ASCII 码是 97，则字符 'd' 的 ASCII 码是（　）

A. 99　B. 100　C. 101　D. 103

7. 一幅 1024×768、24 位真彩色图像，未经压缩的数据量约为（　）

A. 0.75MB　B. 1.5MB　C. 2.25MB　D. 7MB

8. 一幅黑白图像，每个像素占（　）

A. 1 字节　B. 1 位　C. 8 位　D. 24 位

9. 下列因素中，与声音文件大小无关的是（　）

A. 采样频率　B. 量化位数　C. 声道数　D. 音频的标题文字

10. 关于信息的特征，下列说法正确的是（　）

A. 信息可以脱离载体独立存在　B. 信息一经产生永远有效

C. 信息被共享后不会减少　D. 同一信息对任何人的价值都相同

下一课预告：数据处理与可视化——电子表格函数、图表选用，都是实操味很重的考点。