Back to the topics list

ascii

ASCII: Jinsi Kompyuta Huhifadhi Barua na Alama

Wazo kubwa

Kompyuta hutumia nambari. Watu hutumia herufi na alama. Tunahitaji daraja. ASCII ndio daraja hilo. ASCII inabadilisha kila herufi au ishara kuwa nambari. Kompyuta huhifadhi nambari. Tunaposoma, kompyuta inaonyesha barua tena. Hivi ndivyo maandishi yanavyofanya kazi katika faili na programu nyingi.

Kwa nini kompyuta zinahitaji msimbo

Kompyuta inafanya kazi na umeme. Inaona majimbo mawili. Washa na Zima. Tunaita majimbo haya bits . Kidogo ni 0 au 1. Biti nyingi pamoja hufanya nambari kubwa zaidi. Biti nane hufanya baiti . Kwa bits, tunaweza kuhesabu. Kwa kuhesabu, tunaweza kutaja vitu. ASCII hutumia kuhesabu kutaja herufi na alama.

Kidogo kimoja hufanya chaguzi mbili. Biti mbili hufanya chaguzi nne. Katika hesabu, wazo hili linaonyeshwa kama \(\;2^n\) . Kwa \(n=7\) , tunapata \(2^7 = 128\) chaguo. Kwa \(n=8\) , tunapata \(2^8 = 256\) chaguo. ASCII hutumia bits 7. Hiyo inatoa vitu 128 vilivyotajwa. Watu baadaye walitengeneza seti 8-bit na vitu 256. Hizo zinaitwa kupanuliwa ASCII .

Nini maana ya ASCII

ASCII inasimama kwa Msimbo Wastani wa Marekani wa Kubadilishana Habari . Ilianza miaka ya 1960. Iliundwa kwa vichapishi vya mapema, teletypes, na kompyuta. Inatoa kila herufi, nambari, nafasi, na alama zingine nambari. Pia inatoa nambari maalum kwa vitendo kama mstari mpya . Toleo la kwanza lilitumia bits 7, kwa hivyo lilikuwa na nambari kutoka 0 hadi 127.

Ni nini ndani ya ASCII

• Herufi kubwa : A hadi Z. Hutumia nambari 65 hadi 90.
• Herufi ndogo : a hadi z. Wanatumia nambari 97 hadi 122.
• Nambari : 0 hadi 9. Wanatumia nambari 48 hadi 57.
• Nafasi : Nafasi tupu. Ni namba 32.
• Uakifishaji :! , . ? :; ' " ( ) na zaidi. Kwa mfano, ! ni 33, koma ni 44, kipindi ni 46, alama ya swali ni 63.
• Dhibiti wahusika : Hawa hufanya vitendo. Ni nambari 0 hadi 31 na 127. Wanafanya mambo kama vile kuanzisha laini mpya, kupiga mlio wa kengele, au kusogeza kielekezi.

Mifano rahisi ya ramani

• 'A' ni 65.
• B ni 66.
• 'Z' ni 90.
• 'a' ni 97.
• 'z' ni 122.
• '0' ni 48.
• '9' ni 57.
• '' (nafasi) ni 32.
• '!' ni 33.

Angalia kitu nadhifu. Herufi ndogo ni 32 zaidi ya jozi zao kubwa. Kwa mfano, \(\;97 - 65 = 32\) . Kwa hivyo 'a' ni 32 zaidi ya 'A'. 'b' ni 32 zaidi ya 'B', na kadhalika. Mchoro huu hurahisisha baadhi ya kazi za kompyuta.

Dhibiti wahusika kwa maneno wazi

• NUL (0): Haimaanishi chochote. Inaashiria mwisho katika mifumo mingine ya zamani.
• BEL (7): Inaweza kutoa sauti ya mlio. Fikiria tahadhari ya upole.
• BS Backspace (8): Inasonga hatua moja nyuma.
• TAB (9): Inaruka hadi kituo cha kichupo kinachofuata. Hii husaidia kupanga mambo.
• LF Line Feed (10): Inasogea hadi kwenye laini mpya.
• CR Carriage Return (13): Inarudi nyuma hadi mwanzo wa mstari. Kwenye mashine za kuchapa za zamani, gari lilirudi kushoto. CR hufanya hivyo.
• ESC Escape (27): Huanzisha amri maalum kwa skrini au vichapishi vya zamani.
• DEL Futa (127): Inaashiria kitu kama kimefutwa katika mifumo ya zamani sana.

Unapobonyeza kitufe cha Ingiza, kompyuta yako inaweza kutuma LF, au CR, au zote mbili, kulingana na mfumo. Zana nyingi za mtandao hutumia LF. Baadhi ya mifumo ya zamani ilitumia CR na LF pamoja.

Mionekano ya decimal, ya binary na hex

Tunaweza kuandika nambari kwa njia tofauti. Desimali ni njia ya kawaida tunayohesabu, kwa kutumia tarakimu 0 hadi 9. Nambari hutumia 0 na 1 pekee. Hex (hexadecimal) hutumia 0 hadi 9 na A hadi F.

• 'A' : decimal 65, binary 01000001, hex 41. Katika fomu ya hisabati: \(65_{(10)} = 01000001_{(2)} = 41_{(16)}\) .
• 'a' : decimal 97, binary 01100001, hex 61. Hiyo ni \(97_{(10)} = 01100001_{(2)} = 61_{(16)}\) .
• '0' : decimal 48, binary 00110000, hex 30. Hiyo ni \(48_{(10)} = 00110000_{(2)} = 30_{(16)}\) .
• Nafasi : desimali 32, binary 00100000, hex 20. Hiyo ni \(32_{(10)} = 00100000_{(2)} = 20_{(16)}\) .
• Mstari mpya (LF) : decimal 10, binary 00001010, hex 0A. Hiyo ni \(10_{(10)} = 00001010_{(2)} = 0A_{(16)}\) .

Je, binary hufanyaje 65 kwa 'A'? Angalia biti katika 01000001. Biti ya kushoto kabisa ni ya 128. Kisha 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1. Ni 64 na 1 pekee. Kwa hiyo \(01000001_{(2)} = 0\times128 + 1\times64 + 0\times32 + 0\times16 + 0\times8 + 0\times4 + 0\times2 + 1\times1 = 65\) .

Kutoka kwa kibodi hadi skrini

Bonyeza kitufe. Kibodi hutuma msimbo kwa kompyuta. Mfumo huibadilisha kuwa nambari ya mhusika. Kwa funguo nyingi, nambari hiyo ni nambari ya ASCII. Programu huhifadhi nambari kwenye kumbukumbu. Inapoonyesha maandishi, hutafuta nambari na kuchora herufi. Unapohifadhi, nambari huingia kwenye faili.

Jinsi maandishi yanavyosafiri kwenye mtandao

Fikiria juu ya ujumbe Hi! . Herufi hizo ni H, i, na !. Nambari zao za ASCII ni 72, 105, na 33. Katika binary, wao ni 01001000, 01101001, na 00100001. Mtandao hutuma bits hizi. Upande wa pili unasoma vipande. Inaona nambari. Inaonyesha H, i, na! tena. Hivi ndivyo ujumbe rahisi wa maandishi unavyosonga.

Kurasa zilizopanuliwa za ASCII na msimbo

Watu walitaka alama zaidi. Walitaka herufi kama é, ñ, na ø. Walitaka ishara za pesa kama €. Seti ya 7-bit ilikuwa na alama 128 tu. Kwa hivyo watu walitumia bits 8. Kwa bits 8, tunapata \(2^8 = 256\) alama. Nusu ya juu, kutoka 128 hadi 255, ilitumiwa kwa barua na alama za ziada. Lakini kulikuwa na tatizo. Vikundi tofauti vilichagua nambari tofauti kwa herufi hizo za ziada. Chaguo hizi huitwa kurasa za msimbo .

• ISO-8859-1 (Kilatini-1) ni seti moja ya kawaida kwa herufi za Ulaya Magharibi. Inaweka 233.
• Windows-1252 iko karibu sana na Kilatini-1, lakini hutumia madoa 128 hadi 159 kwa uakifishaji kama vile "nukuu mahiri".

Kwa sababu kurasa za msimbo hutofautiana, nambari sawa inaweza kuonyesha ishara tofauti kwenye kompyuta nyingine. Mchanganyiko huu unaitwa mojibake . Inaonekana kama wahusika wa ajabu. Hii ni sababu moja ya ulimwengu kuhamia Unicode.

ASCII na Unicode

Unicode ni kiwango kikubwa kinachoweza kuonyesha lugha nyingi, alama za hesabu na emoji. Ina nafasi ya alama zaidi ya milioni. Kuna njia nyingi za kuhifadhi Unicode. Njia moja maarufu ni UTF-8 .

• ASCII ni sehemu ndogo ya Unicode. Nambari 128 za kwanza za Unicode zinalingana na ASCII haswa.
• Katika UTF-8 , herufi zote za ASCII hutumia baiti moja na zina thamani sawa 0 hadi 127. Kwa hivyo maandishi yoyote ya ASCII tayari ni UTF-8 halali.
• Herufi zaidi ya ASCII huchukua baiti mbili au zaidi katika UTF-8. Kwa mfano, katika UTF-8 ni ka mbili. Huna haja ya kukumbuka ka. Kompyuta inashughulikia kwa ajili yako.

Maandishi hutumia baiti ngapi

Kwa maandishi ya ASCII pekee, kila herufi hutumia baiti moja. Kwa hivyo neno paka hutumia ka 3. Maneno haya mama yana herufi 6 ikijumuisha nafasi, kwa hivyo hutumia baiti 6. Katika hesabu rahisi, \(\textrm{Baiti za ASCII} = \textrm{idadi ya wahusika}\) .

Inapanga mpangilio na ASCII

Kompyuta mara nyingi hupanga kamba kwa nambari zao za tabia. ASCII ili kupanga vitu kwa njia fulani.

• Nambari 0 hadi 9 huja kabla ya herufi kwa sababu 48 hadi 57 ni chini ya 65 na 97.
• Herufi kubwa A hadi Z huja kabla ya herufi ndogo a hadi z kwa sababu 65 hadi 90 ni chini ya 97 hadi 122.

Hii inamaanisha kuwa Zoo huja kabla ya apple ikiwa tunalinganisha maadili rahisi ya ASCII. Aina ni kwa nambari, sio kwa jinsi maneno yanavyosikika.

Nambari za kawaida za ASCII kujua

• Nafasi : 32
• Mshangao ! : 33
• koma , : 44
• Kipindi . : 46
• Kufyeka / : 47
• Nambari 0..9 : 48..57
• Koloni : 58
• Nusu koloni ; : 59
• Alama ya kuuliza ? : 63
• Kwa ishara @: 64
• Herufi kubwa A..Z : 65..90
• Mabano ya mraba ya kushoto [ : 91
• Kurudi nyuma \ : 92
• Mabano ya mraba ya kulia ] : 93
• Herufi ndogo a..z : 97..122
• Braces zilizopinda {} : 123 na 125
• Tilde ~ : 126

Angalia ampersand ni &. Nambari yake ya ASCII ni 38. Alama ya kujumlisha + ni 43. Alama ya kuondoa - ni 45.

Matumizi halisi katika teknolojia ya kila siku

• Faili za maandishi wazi (.txt): Vidokezo vingi rahisi hutumia ASCII pekee.
• Kupanga : Herufi, tarakimu, na alama katika msimbo mara nyingi hutoka ASCII. Kwa mfano, kama taarifa zinatumia herufi if, na viunga vilivyopinda { } kutoka kwa ASCII.
• Faili za CSV : Majedwali mengi ya data yaliyohifadhiwa kama thamani zilizotenganishwa kwa koma hutumia koma na tarakimu za ASCII.
• Misingi ya barua pepe na wavuti : Mifumo ya zamani ya barua pepe imetumika 7-bit ASCII. Anwani za wavuti na amri nyingi za itifaki hutumia herufi na tarakimu za ASCII.
• Kumbukumbu na mipangilio : Kumbukumbu za mfumo na faili za usanidi mara nyingi hushikamana na ASCII kwa hivyo ni rahisi kusoma kila mahali.

Mifumo ya ASCII inayosaidia

• Juu hadi chini : Herufi ndogo ni 32 zaidi ya herufi kubwa kwa herufi moja. \(\;97 - 65 = 32\) , \(\;98 - 66 = 32\) , na kadhalika.
• Nambari : Nambari '0' ni 48, '1' ni 49, hadi '9' ambayo ni 57. Nambari ya tarakimu ni \(48 + \textrm{thamani ya tarakimu}\) . Kwa mfano, \(48 + 7 = 55\) . Kwa hivyo '7' ni 55.

Jinsi picha zinaweza kufanywa na ASCII

Watu hutengeneza picha kwa kutumia wahusika pekee. Hii inaitwa ASCII art . Huu hapa ni uso mdogo uliotengenezwa kwa herufi za ASCII.

:-) Tabasamu rahisi
(^_^) Uso wa kirafiki
o_O Nashangaa

Kila uso ni herufi kama koloni, dashi na mabano. Hakuna rangi au maumbo. Tuma maandishi.

Historia kwa ufupi, kwa maneno rahisi

ASCII ilikua kutoka kwa teletypes na kompyuta za mapema. Mnamo 1963, toleo la kwanza lilikubaliwa. Ilisaidia mashine nyingi tofauti kuzungumza na kila mmoja. Kwa msimbo mmoja ulioshirikiwa, herufi kama A ilimaanisha nambari sawa kila mahali. Hii imerahisisha kutuma ujumbe na kuchapisha maandishi.

Wakati ASCII haitoshi

ASCII ina vitu 128 pekee. Hiyo haitoshi kwa lugha zote. Haiwezi kuonyesha Kichina, Kihindi, Kiarabu, au hati zingine nyingi. Haiwezi kuonyesha emoji. Pia haiwezi kuonyesha alama nyingi za hesabu na muziki. Kwa haya, tunatumia Unicode. Unicode inaweza kuonyesha maandishi na alama nyingi. UTF-8 ni njia ya kuzihifadhi. Habari njema ni kwamba maandishi yote ya ASCII yanafanya kazi ndani ya UTF-8. Kwa hivyo mifumo ya kisasa inaweza kusoma ASCII ya zamani kwa urahisi.

Jinsi programu hushughulikia ASCII leo

Programu nyingi zinatarajia UTF-8. Lakini wakati faili ina herufi na alama za ASCII pekee, inaonekana sawa chini ya UTF-8. Watayarishaji wa programu kama hii kwa sababu hurahisisha mambo. Kurasa za wavuti, API, na zana nyingi hutumia UTF-8, ambayo inajumuisha ASCII bila mabadiliko.

Nambari ndogo ukweli na hesabu ya kirafiki

ASCII ni seti 7-bit. Hiyo inamaanisha hadi \(2^7 = 128\) herufi tofauti. Seti iliyopanuliwa yenye biti 8 ina \(2^8 = 256\) vitu. Ikiwa maandishi yako yana herufi za ASCII pekee, na ina vibambo \(n\) , basi hutumia \(n\) byte. Katika ujumbe mdogo kama OK , \(n = 2\) . Kwa hivyo hutumia ka 2 inapohifadhiwa kama ASCII au UTF-8.

Kuona wahusika waliofichwa

Baadhi ya vipengee vya ASCII hufanya vitendo na havichapishi. Nafasi zilizochapishwa tupu. Lakini LF na CR husogeza mshale. TAB inaruka. Tunapofungua faili katika kihariri maalum, inaweza kuonyesha LF kama \n. Ishara hiyo sio sehemu ya ASCII yenyewe. Ni njia ambayo mhariri anakuonyesha mapumziko ya mstari.

Mifano wazi ambayo inahisi kweli

• Kuandika nenosiri la Wi-Fi lenye herufi na tarakimu hutumia ASCII kwa alama hizo. Router na simu zinakubaliana na nambari hizo.
• Kutaja faili iliyo na A hadi Z pekee, a hadi z, 0 hadi 9, na alama kama - na _ huiweka rahisi na salama katika mifumo mingi.
• Kuandika somo la barua pepe kwa herufi za kawaida na uakifishaji huhakikisha seva za zamani zinaweza kulipitisha.

Mambo ya kuangalia

• Manukuu yaliyopindana dhidi ya manukuu yaliyonyooka : Maandishi kutoka kwa wahariri maridadi yanaweza kutumia “ ” badala ya "". Nukuu za moja kwa moja ni ASCII. Nukuu za curly sio. Huenda zisionyeshe kwa usahihi katika zana za zamani.
• Kurasa tofauti za msimbo : Faili iliyohifadhiwa kama Windows-1252 inaweza kuonyesha vibaya kwenye mfumo unaotarajia ISO-8859-1, au kinyume chake. Tumia UTF-8 ili kuepuka hili. Maandishi ya ASCII pekee yatakuwa sawa kwa vyovyote vile.
• Tofauti zisizoonekana : Nafasi (32) na TAB (9) zote zinaonekana kama mapengo. Lakini ni wahusika tofauti. Hii ni muhimu katika programu na faili za data.

Jinsi vifaa vinavyotumia ASCII katika hatua rahisi

Hebu fikiria mtengenezaji wa lebo anayechapisha majina. Inasoma jina kama wahusika. Inabadilisha kila herufi kuwa nambari za ASCII. Inahifadhi nambari hizo kwenye kumbukumbu. Inachapisha herufi kwa kuangalia jinsi ya kuchora kila nambari. Ikikutana na LF (10), inasogea hadi kwenye mstari unaofuata kabla ya kuchapisha zaidi.

Kulinganisha njia tatu za kuandika msimbo wa mhusika mmoja

Angalia mhusika '!' tena. Tunaweza kuandika msimbo wake kwa njia tatu. Desimali: 33. Nambari: 00100001. Hex: 21. Katika fomu ya hisabati, \(\;33_{(10)} = 00100001_{(2)} = 21_{(16)}\) . Kila fomu ina thamani sawa. Programu huchagua fomu inayohitaji. Watu mara nyingi husoma desimali. Kompyuta kama binary. Hex ni njia fupi ya watu kusoma nambari za binary.

Kwa nini ASCII ilidumu kwa muda mrefu

ASCII ni ndogo na wazi. Ilifanywa mapema. Zana nyingi na itifaki zilijengwa juu yake. Kwa sababu misimbo 128 ya kwanza ya Unicode inalingana na ASCII, mpango bado unafanya kazi leo. Hii ndiyo sababu unaweza kufungua faili za maandishi za zamani sana kwenye simu mpya au kompyuta ya mkononi na kuona barua sawa.

Kutembea kidogo: kusoma faili fupi

Fungua faili yenye maandishi Hello . Byte ni nambari za ASCII 72 101 108 108 111. Katika binary, hizo ni 01001000 01100101 01101100 01101100 01101111. Programu inasoma kila nambari na huchota H ello kwenye skrini. Ikiwa nambari inayofuata ni 10, inasogea hadi kwenye mstari mpya kabla ya kuchora maandishi zaidi. Hivi ndivyo mchakato ulivyo rahisi na thabiti.

Wakati wa kuchagua ASCII-pekee

• Unapohitaji usaidizi mpana zaidi wa msingi katika zana za zamani na vifaa rahisi.
• Unapohifadhi vitambulisho, majina ya faili au misimbo inayotumia herufi, tarakimu, deshi na mistari chini pekee.
• Unapotengeneza kumbukumbu rahisi na ujumbe kutoka kwa mashine hadi mashine ambao hauitaji lafudhi au emoji.

Alama kuu ambazo watu hutumia mara nyingi

• Dashi - ina miaka 45. Underscore _ ni 95. Zinasaidia kutengeneza majina nadhifu ya faili.
• Plus + ni 43. Sawa = ni 61. URL nyingi na fomula huzitumia.
• Ampersand & ana umri wa miaka 38. Fomu za wavuti na kamba za hoja mara nyingi huitumia.
• Colon : ni 58. Muda kama 12:30 huitumia.
• Kwa ishara @ ni 64. Barua pepe user@example.com huitumia.

Angalia haraka mawazo kidogo na nambari ndogo

Fikiria nambari 10. Katika binary, hiyo ni 00001010. Katika decimal, ni kumi. Katika ASCII, 10 ni LF, kulisha kwa mstari. Hii inaonyesha jinsi nambari sawa inaweza kuonyeshwa kwa njia tofauti. Maana inatokana na jinsi tunavyotumia nambari. Ikiwa tunasema ni msimbo wa tabia, basi 10 inamaanisha LF. Ikiwa tunasema ni hesabu ya tufaha, basi ni tufaha kumi. Muktadha ni muhimu.

Kuleta yote pamoja na mfano mmoja zaidi

Tutatuma neno Jua kutoka kifaa kimoja hadi kingine. Misimbo ni 'S' 83, 'u' 117, 'n' 110. Katika mfumo wa jozi, 83 ni 01010011, 117 ni 01110101, 110 ni 01101110. Biti husafiri kama ishara za Kuwasha na Kuzimwa. Kifaa kingine hugeuza biti kuwa nambari. Kisha inabadilisha nambari kuwa herufi. Inaonyesha neno Sun. Ikiwa msimbo unaofuata ni 32, hiyo ni nafasi. Ikiwa inayofuata ni 33, hiyo ni '!'. Sheria hukaa sawa kila wakati. Hiyo ndiyo nguvu ya nambari iliyoshirikiwa.