Back to the topics list

ascii

ASCII: Како компјутерите складираат букви и симболи

Големата идеја

Компјутерите користат броеви. Луѓето користат букви и симболи. Ни треба мост. ASCII е тој мост. ASCII ја претвора секоја буква или симбол во број. Компјутерот го складира бројот. Кога читаме, компјутерот повторно ја прикажува буквата. Така функционира текстот во многу датотеки и апликации.

Зошто на компјутерите им е потребен код

Компјутерот работи со електрична енергија. Тој гледа две состојби. Вклучена и Исклучена. Овие состојби ги нарекуваме битови . Битот е 0 или 1. Многу битови заедно прават поголеми броеви. Осум битови прават еден бајт . Со битови можеме да броиме. Со броење можеме да именуваме работи. ASCII го користи броењето за да именува букви и симболи.

Еден бит дава два избора. Два бита даваат четири избора. Во математиката, оваа идеја е прикажана како \(\;2^n\) . За \(n=7\) , добиваме \(2^7 = 128\) избора. За \(n=8\) , добиваме \(2^8 = 256\) избора. ASCII користи 7 бита. Тоа дава 128 именувани елементи. Луѓето подоцна направија 8-битни множества со 256 елементи. Тие се нарекуваат проширен ASCII .

Што значи ASCII

ASCII е кратенка за Американски стандарден код за размена на информации . Започна во 1960-тите. Беше направен за раните печатачи, телетипови и компјутери. Им дава на секоја буква, број, празно место и на некои симболи број. Исто така, дава специјални броеви на дејства како што е внесување нов ред . Првата верзија користеше 7 бита, па затоа имаше броеви од 0 до 127.

Што е внатре во ASCII

• Големи букви : од А до Ш. Тие користат броеви од 65 до 90.
• Мали букви : од а до z. Тие користат броеви од 97 до 122.
• Цифри : од 0 до 9. Тие користат броеви од 48 до 57.
• Празно место : Празно место. Тоа е бројот 32.
• Интерпункција : ! , . ? : ; ' " ( ) и друго. На пример, ! е 33, запирка е 44, точка е 46, прашалник е 63.
• Контролни знаци : Овие извршуваат дејства. Тие се броеви од 0 до 31 и 127. Тие прават работи како започнување нов ред, ѕвонење на ѕвонче или движење на курсорот.

Едноставни примери за мапи

• „А“ е 65.
• „Б“ е 66.
• „Z“ е 90.
• „а“ е 97.
• „z“ е 122.
• „0“ е 48.
• „9“ е 57.
• ' ' (празно место) е 32.
• „!“ е 33.

Забележете нешто интересно. Малите букви се 32 повеќе од нивниот пар големи букви. На пример, \(\;97 - 65 = 32\) . Значи, „a“ е 32 повеќе од „A“. „b“ е 32 повеќе од „B“, и така натаму. Овој образец ги олеснува некои компјутерски задачи.

Контролни знаци со едноставни зборови

• NUL (0): Не значи ништо. Означува крај во некои стари системи.
• БЕЛ (7): Може да испушти звучен сигнал. Замислете нежен аларм.
• BS Backspace (8): Се поместува еден чекор назад.
• ТАБ (9): Скока на следната точка за табулатура. Ова помага да се подредат работите.
• LF Line Feed (10): Се движи надолу кон нова линија.
• CR Враќање на кочијата (13): Се враќа на почетокот на линијата. Кај старите машини за пишување, кочијата се враќа налево. CR го прави тоа.
• ESC Escape (27): Стартува посебна команда за стари екрани или печатачи.
• DEL Delete (127): Означува нешто како избришано во многу стари системи.

Кога ќе го притиснете копчето Enter, вашиот компјутер може да испрати LF или CR или и двете, во зависност од системот. Многу интернет алатки користат LF. Некои стари системи користеа CR и LF заедно.

Децимални, бинарни и хексадецимални прикази

Можеме да ги запишуваме броевите на различни начини. Децималниот систем е вообичаен начин на кој броиме, користејќи цифри од 0 до 9. Бинарниот систем користи само 0 и 1. Хексадецималниот систем користи од 0 до 9 и од A до F.

• 'A' : децимален 65, бинарен 01000001, хексадецимален 41. Во математичка форма: \(65_{(10)} = 01000001_{(2)} = 41_{(16)}\) .
• 'a' : децимален 97, бинарен 01100001, хексадецимален 61. Тоа е \(97_{(10)} = 01100001_{(2)} = 61_{(16)}\) .
• '0' : децимален број 48, бинарен број 00110000, хексадецимален број 30. Тоа е \(48_{(10)} = 00110000_{(2)} = 30_{(16)}\) .
• Празно место : децимален број 32, бинарен број 00100000, хексадецимален број 20. Тоа е \(32_{(10)} = 00100000_{(2)} = 20_{(16)}\) .
• Нов ред (LF) : децимален 10, бинарен 00001010, хексадецимален 0A. Тоа е \(10_{(10)} = 00001010_{(2)} = 0A_{(16)}\) .

Како бинарниот систем прави 65 за „A“? Погледнете ги битовите во 01000001. Најлевиот бит е за 128. Потоа 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1. Само 64 и 1 се вклучени. Значи \(01000001_{(2)} = 0\times128 + 1\times64 + 0\times32 + 0\times16 + 0\times8 + 0\times4 + 0\times2 + 1\times1 = 65\) .

Од тастатура до екран

Притиснете копче. Тастатурата испраќа код до компјутерот. Системот го претвора во број на знак. За многу копчиња, тој број е ASCII бројот. Апликацијата го складира бројот во меморијата. Кога го прикажува текстот, го бара бројот и ја црта буквата. Кога зачувувате, броевите влегуваат во датотеката.

Како текстот патува низ мрежа

Замислете ја пораката Здраво!. Буквите се H, i и !. Нивните ASCII броеви се 72, 105 и 33. Во бинарен код, тие се 01001000, 01101001 и 00100001. Мрежата ги испраќа овие битови. Другата страна ги чита битовите. Ги гледа броевите. Повторно ги прикажува H, i и !. Така се движат едноставните текстуални пораки.

Проширени ASCII и кодни страници

Луѓето сакаа повеќе симболи. Сакаа букви како é, ñ и ø. Сакаа знаци за пари како €. 7-битниот сет имаше само 128 симболи. Значи, луѓето користеа 8 бита. Со 8 бита, добиваме \(2^8 = 256\) симболи. Горната половина, од 128 до 255, се користеше за дополнителни букви и симболи. Но, имаше проблем. Различни групи избираа различни броеви за тие дополнителни букви. Овие избори се нарекуваат кодни страници .

• ISO-8859-1 (Latin-1) е еден вообичаен сет за западноевропски букви. Го става é на 233.
• Windows-1252 е многу близок до Latin-1, но користи некои точки од 128 до 159 за интерпункциски знаци како што се „паметни наводници“.

Бидејќи кодните страници се разликуваат, истиот број може да прикаже различен симбол на друг компјутер. Оваа збрка се нарекува mojibake . Изгледа како чудни знаци. Ова е една од причините зошто светот се префрли на Unicode.

ASCII и Уникод

Уникод е голем стандард кој може да прикажува многу јазици, математички симболи и емотикони. Има простор за повеќе од милион симболи. Постојат многу начини за складирање на Уникод. Еден популарен начин е UTF-8 .

• ASCII е мал дел од Unicode. Првите 128 Unicode кодови точно се совпаѓаат со ASCII.
• Во UTF-8 , сите ASCII знаци користат еден бајт и имаат исти вредности од 0 до 127. Значи, секој ASCII текст е веќе валиден UTF-8.
• Буквите надвор од ASCII зафаќаат два или повеќе бајти во UTF-8. На пример, é во UTF-8 е два бајти. Не треба да ги запомните бајтите. Компјутерот ги обработува за вас.

Колку бајти користи текстот

Кај текст само во ASCII код, секој знак користи еден бајт. Значи, зборот „мачка “ користи 3 бајти. Фразата „здраво мамо“ има 6 знаци, вклучувајќи го и празното место, па затоа користи 6 бајти. Во едноставна математика, \(\textrm{ASCII бајти} = \textrm{број на знаци}\) .

Редослед на сортирање со ASCII

Компјутерите често ги сортираат низите според нивните броеви на знаци. ASCII редоследот ги групира работите на одреден начин.

• Цифрите од 0 до 9 доаѓаат пред буквите бидејќи броевите од 48 до 57 се помали од 65 и 97.
• Големите букви од А до Ш доаѓаат пред малите букви од а до з бидејќи броевите од 65 до 90 се помали од броевите од 97 до 122.

Ова значи дека Zoo доаѓа пред apple ако споредуваме едноставни ASCII вредности. Сортирањето е по броеви, а не по тоа како звучат зборовите.

Вообичаени ASCII кодови што треба да ги знаете

• Простор : 32
• Восклик !: 33
• Запирка ,: 44
• Период .: 46
• Коса за коса црта / : 47
• Цифри 0..9 : 48..57
• Дебело црево :: 58
• Точка-запирка ; : 59
• Прашалник ?: 63
• На знак @: 64
• Големи букви A..Z : 65..90
• Лева квадратна заграда [ : 91
• Обратна коса црта \ : 92
• Десна квадратна заграда ] : 93
• Мали букви a..z : 97..122
• Кадрави протези { } : 123 и 125
• Тилда ~: 126

Забележете дека амперсандот е &. Неговиот ASCII број е 38. Знакот плус + е 43. Знакот минус - е 45.

Вистинска употреба во секојдневната технологија

• Обични текстуални датотеки (.txt): Многу едноставни белешки користат само ASCII.
• Програмирање : Буквите, цифрите и симболите во кодот често доаѓаат од ASCII. На пример, наредбите if ги користат буквите if и заградите { } од ASCII.
• CSV датотеки : Многу табели со податоци зачувани како вредности одвоени со запирки користат ASCII запирки и цифри.
• Основи на е-пошта и веб : Старите системи за е-пошта користеле 7-битен ASCII. Веб-адресите и многу протоколарни команди користат ASCII букви и цифри.
• Дневници и поставки : Системските дневници и конфигурациските датотеки честопати се држат до ASCII, па затоа се лесни за читање насекаде.

ASCII шеми кои помагаат

• Од голема кон мала : Малата буква е 32 повеќе од големата за истата буква. \(\;97 - 65 = 32\) , \(\;98 - 66 = 32\) и така натаму.
• Цифри : Цифрата „0“ е 48, „1“ е 49, па сѐ до „9“ што е 57. Бројот за цифра е \(48 + \textrm{вредноста на цифрата}\) . На пример, \(48 + 7 = 55\) . Значи, „7“ е 55.

Како можат да се направат слики со ASCII

Луѓето прават слики користејќи само знаци. Ова се нарекува ASCII уметност . Еве едно мало лице направено со ASCII знаци.

:-) Едноставна насмевка
(^_^) Пријателско лице
o_O Изненаден

Секое лице е само знаци како две точки, цртичка и загради. Без бои или форми. Само текст.

Историјата накратко, со едноставни зборови

ASCII произлезе од телетипови и рани компјутери. Во 1963 година, беше договорена првата верзија. Им помогна на многу различни машини да комуницираат едни со други. Со еден заеднички код, буквата како А значеше ист број насекаде. Ова го олесни испраќањето пораки и печатењето текст.

Кога ASCII не е доволен

ASCII има само 128 елементи. Тоа не е доволно за сите јазици. Не може да прикажува кинески, хинди, арапски или многу други писма. Не може да прикажува емотикони. Исто така, не може да прикажува многу математички и музички симболи. За нив користиме Unicode. Unicode може да прикажува многу писма и симболи. UTF-8 е начин за нивно складирање. Добрата вест е дека целиот ASCII текст работи во UTF-8. Значи, современите системи можат лесно да го читаат стариот ASCII.

Како апликациите се справуваат со ASCII денес

Повеќето апликации очекуваат UTF-8. Но, кога датотеката има само ASCII букви и симболи, таа изгледа исто и под UTF-8. На програмерите им се допаѓа ова бидејќи ги прави работите едноставни. Веб-страниците, API-јата и многу алатки користат UTF-8, кој вклучува ASCII без промени.

Факти за мали броеви и пријателска математика

ASCII е 7-битен сет. Тоа значи до \(2^7 = 128\) различни знаци. Проширен сет со 8 бита има \(2^8 = 256\) елементи. Ако вашиот текст има само ASCII знаци и има \(n\) знаци, тогаш користи \(n\) бајти. Во мала порака како OK , \(n = 2\) . Значи, користи 2 бајти кога се складира како ASCII или UTF-8.

Гледање скриени ликови

Некои ASCII елементи вршат дејства и не се печатат. Празното место се печати празно. Но, LF и CR го поместуваат курсорот. TAB скока. Кога отвораме датотека во специјален уредувач, може да се прикаже LF како \n. Тој симбол не е дел од самиот ASCII. Тоа е начин на кој уредувачот ви го прикажува прекинот на редот.

Обични примери што делуваат реалистично

• Внесувањето лозинка за Wi-Fi со букви и цифри користи ASCII за тие симболи. Рутерот и телефонот се согласуваат за тие броеви.
• Именувањето на датотека само со буквите од A до Z, од a до z, од 0 до 9 и симболи како - и _ ја прави датотеката едноставна и безбедна во многу системи.
• Пишувањето на темата на е-поштата само со стандардни букви и интерпункциски знаци гарантира дека старите сервери можат да ја пренесат.

Работи за кои треба да се внимава

• Кадрави цитати наспроти прави цитати : Текстот од софистицирани уредници може да користи „“ наместо „“. Правите цитати се ASCII. Кадравите цитати не се. Можеби нема да се прикажуваат правилно во старите алатки.
• Различни кодни страници : Датотека зачувана како Windows-1252 може да се прикаже погрешно на систем кој очекува ISO-8859-1 или обратно. Користете UTF-8 за да го избегнете ова. Текст само во ASCII ќе биде во ред во секој случај.
• Невидливи разлики : Празно место (32) и TAB (9) изгледаат како празни места. Но, тие се различни знаци. Ова е важно во програмирањето и датотеките со податоци.

Како уредите го користат ASCII во едноставни чекори

Замислете машина за етикети што печати имиња. Ги чита имињата како знаци. Секој знак го претвора во ASCII броеви. Ги складира тие броеви во меморијата. Ги печати буквите барајќи како да се нацрта секој број. Ако се исполни LF (10), се префрла на следниот ред пред да печати повеќе.

Споредување на три начини за пишување код за еден лик

Погледнете го повторно знакот „!“. Можеме да го напишеме неговиот код на три начини. Децимален: 33. Бинарен: 00100001. Хексадецимален: 21. Во математичка форма, \(\;33_{(10)} = 00100001_{(2)} = 21_{(16)}\) . Секоја форма има иста вредност. Апликациите ја избираат формата што им е потребна. Луѓето често читаат децимални броеви. Компјутерите го сакаат бинарниот систем. Хексадецималниот е краток начин за луѓето да читаат бинарни броеви.

Зошто ASCII траеше толку долго

ASCII е мал и јасен. Направен е рано. Многу алатки и протоколи се изградени врз него. Бидејќи првите 128 Unicode кодови се совпаѓаат со ASCII, планот сè уште функционира денес. Затоа можете да отворите многу стари текстуални датотеки на нов телефон или лаптоп и да ги видите истите букви.

Мини водич: читање кратка датотека

Отворете датотека со текстот „Здраво“ . Бајтите се ASCII броевите 72 101 108 108 111. Во бинарен код, тоа се 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111. Апликацијата го чита секој број и црта „Здраво“ на екранот. Ако следниот број е 10, се префрла на нов ред пред да црта повеќе текст. Толку е едноставен и стабилен процесот.

Кога да се избере само ASCII

• Кога ви е потребна најширока основна поддршка за стари алатки и едноставни уреди.
• Кога складирате идентификатори, имиња на датотеки или кодови што користат само букви, цифри, цртички и долни црти.
• Кога правите едноставни логови и пораки меѓу машини на кои не им се потребни акценти или емотикони.

Клучни симболи што луѓето често ги користат

• Цртичка - е 45. Долна црта _ е 95. Тие помагаат да се направат уредни имиња на датотеки.
• Плус + е 43. Еднакво на = е 61. Многу URL-адреси и формули ги користат.
• Амперсандот & е ​​38. Веб-формуларите и низите за барања често го користат.
• Две точки : е 58. Времето е како 12:30.
• Знакот @ е 64. Е-поштата user@example.com го користи.

Брза проверка на идеи за битови со мали броеви

Помислете на бројот 10. Во бинарен систем, тоа е 00001010. Во децимален систем, тоа е десет. Во ASCII, 10 е LF, доводот на ред. Ова покажува како истиот број може да се прикаже на различни начини. Значењето доаѓа од тоа како го користиме бројот. Ако кажеме дека е код на знак, тогаш 10 значи LF. Ако кажеме дека е само број на јаболка, тогаш тоа се десет јаболка. Контекстот е важен.

Спојување на сè со уште еден пример

Ќе го испратиме зборот Sun од еден уред на друг. Кодовите се „S“ 83, „u“ 117, „n“ 110. Во бинарен систем, 83 е 01010011, 117 е 01110101, 110 е 01101110. Битовите патуваат како сигнали за вклучување и исклучување. Другиот уред ги претвора битовите назад во броеви. Потоа ги претвора броевите во букви. Го прикажува зборот Sun. Ако следниот код е 32, тоа е празно место. Ако следниот е 33, тоа е „!“. Правилата остануваат исти секој пат. Тоа е моќта на споделениот код.