Ascii двоичный код. Кодирование текстовой информации

Для того, чтобы грамотно использовать ASCII , необходимо расширить знания в данной сфере и о возможностях кодирования.

Что это такое?

ASCII представляет собой кодировочную таблицу печатных символов (см. скриншот №1), набираемых на компьютерной клавиатуре, для передачи информации и некоторых кодов. Иными словами происходит кодирование алфавита и десятичных цифр в соответствующие символы, представляющие и несущие в себе необходимую информацию.

Кодировка ASCII была разработана в Америке, поэтому стандартная кодировочная таблица обычно включает в себя английский алфавит с цифрами, что в общей сложности составляет около 128 символов. Но тогда возникает справедливый вопрос: что делать, если необходима кодировка национального алфавита?

Для решения подобных вопросов были разработаны другие версии таблицы ASCII . Например, для языков с иноязычной структурой были или убраны буквы английского алфавита, или к ним добавлялись дополнительные символы в виде национального алфавита. Так, в кодировке ASCII могут присутствовать русские буквы для национального использования (см. скриншот №2).

Где применяется система кодировки ASCII?

Данная кодировочная система необходима не только для набора текстовой информации на клавиатуре. Она также используется в графике. Например, в программе ASCII Art Maker графические изображения различных расширений состоят из спектра символов кодировки ASCII (см. скриншот №3).


Как правило, подобные программы можно разделить на те, что выполняют функцию графических редакторов, инвертируя изображение в текст, и на те, что конвертируют изображение в ASCII -графику. Всем известный смайлик (или как его еще называют «улыбающееся человеческое лицо ») тоже является примером кодировочного символа.

Данный метод кодировки также может быть востребован во время написания или создания документа HTML. Например, вы вводите определённый и необходимый вам набор знаков, а при просмотре самой страницы на экран будет выведен символ, соответствующий данному коду.

Кроме всего прочего данный вид кодировки необходим при создании многоязычного сайта, потому что знаки, которые не входят в ту или иную национальную таблицу, нужно будет заменить ASCII кодами. Если читатель непосредственно связан с информационно-коммуникативными технологиями (ИКТ), то ему будет полезно ознакомиться и с такими системами как:

  1. Переносимый набор символов;
  2. Управляющие символы;
  3. EBCDIC;
  4. VISCII;
  5. YUSCII;
  6. Юникод;
  7. ASCII art;
  8. КОИ-8.

Свойства таблицы ASCII

Как и любая систематизированная программа, ASCII обладает своими характерными свойствами. Так, например, десятеричная система исчисления (цифры от 0 до 9) преобразуется в двоичную систему исчисления (т.е. каждая десятеричная цифра преобразуется в двоичную 288=1001000 соответственно).

Буквы, располагающиеся в верхних и нижних колонках, отличаются друг от друга лишь битом, что существенно снижает уровень сложности проверки и редактирование регистра.

При всех этих свойствах кодировка ASCII работает как восьми битная, хотя изначально предусматривалась как семи битная.

Применение ASCII в программах Microsoft Office:

В случае необходимости данный вариант кодирования информации может быть использован в Microsoft Notepad и Microsoft Office Word. В рамках этих приложений документ может быть сохранен в формате ASCII , но в этом случае при наборе текста невозможно будет использование некоторых функций.

В частности, будет недоступно выделение жирным и полужирным шрифтом, потому что кодирование сохраняет лишь смысл набранной информации, а не общий вид и форму. Добавить такие коды в документ вы можете с помощью следующих программных приложений:

  • Microsoft Excel;
  • Microsoft FrontPage;
  • Microsoft InfoPath;
  • Microsoft OneNote;
  • Microsoft Outlook;
  • Microsoft PowerPoint;
  • Microsoft Project.

При этом стоит учитывать, что набирая код ASCII в этих приложениях необходимо удерживать нажатой клавиатурную клавишу ALT.

Конечно, все необходимые коды требует более длительного и обстоятельного изучения, но это выходит за пределы нашей сегодняшней статьи. Надеюсь, что она оказалась для Вас действительно полезной.

До новых встреч!

Хорошо Плохо

Юникод (по-английски Unicode) - это стандарт кодирования символов. Проще говоря, это таблица соответствия текстовых знаков ( , букв, элементов пунктуации ) двоичным кодам. Компьютер понимает только последовательность нулей и единиц. Чтобы он знал, что именно должен отобразить на экране, необходимо присвоить каждому символу свой уникальный номер. В восьмидесятых, знаки кодировали одним байтом, то есть восемью битами (каждый бит это 0 или 1). Таким образом получалось, что одна таблица (она же кодировка или набор) может вместить только 256 знаков. Этого может не хватить даже для одного языка. Поэтому, появилось много разных кодировок, путаница с которыми часто приводила к тому, что на экране вместо читаемого текста появлялись какие-то странные кракозябры. Требовался единый стандарт, которым и стал Юникод. Самая используемая кодировка - UTF-8 (Unicode Transformation Format) для изображения символа задействует от 1 до 4 байт.

Символы

Символы в таблицах Юникода пронумерованы шестнадцатеричными числами. Например, кириллическая заглавная буква М обозначена U+041C. Это значит, что она стоит на пересечении строки 041 и столбца С. Её можно просто скопировать и потом вставить куда-либо. Чтобы не рыться в многокилометровом списке следует воспользоваться поиском. Зайдя на страницу символа, вы увидите его номер в Юникоде и способ начертания в разных шрифтах. В строку поиска можно вбить и сам знак, даже если вместо него отрисовывается квадратик, хотя бы для того, чтобы узнать, что это было. Ещё, на этом сайте есть специальные (и - случайные) наборы однотипных значков, собранные из разных разделов, для удобства их использования.

Стандарт Юникод - международный. Он включает знаки почти всех письменностей мира. В том числе и тех, которые уже не применяются. Египетские иероглифы, германские руны, письменность майя, клинопись и алфавиты древних государств. Представлены и обозначения мер и весов, нотных грамот, математических понятий.

Сам консорциум Юникода не изобретает новых символов. В таблицы добавляются те значки, которые находят своё применение в обществе. Например, знак рубля активно использовался в течении шести лет прежде чем был добавлен в Юникод. Пиктограммы эмодзи (смайлики) тоже сначала получили широкое применение в Япониии прежде чем были включены в кодировку. А вот товарные знаки, и логотипы компаний не добавляются принципиально. Даже такие распространённые как яблоко Apple или флаг Windows. На сегодняшний день, в версии 8.0 закодировано около 120 тысяч символов.

Наложение символов

Благодаря символу BS (возврат на шаг) на принтере можно печатать один символ поверх другого. В ASCII было предусмотрено добавление таким образом диакритики к буквам, например:

  • a BS " → á
  • a BS ` → à
  • a BS ^ → â
  • o BS / → ø
  • c BS , → ç
  • n BS ~ → ñ

Примечание : в старых шрифтах апостроф " рисовался с наклоном влево, а тильда ~ была сдвинута вверх, так что они как раз подходили на роль акута и тильды сверху.

Если на символ накладывается тот же символ, то получается эффект жирного шрифта, а если на символ накладывается подчёркивание, то получается подчёркнутый текст.

  • a BS a → a
  • a BS _ → a

Примечание : это используется, например, в справочной системе man .

Национальные варианты ASCII

Стандарт ISO 646 (ECMA-6) предусматривает возможность размещения национальных символов на месте @ [ \ ] ^ ` { | } ~ . В дополнение к этому, на месте # может быть размещён £ , а на месте $ - ¤ . Такая система хорошо подходит для европейских языков, где нужны лишь несколько дополнительных символов. Вариант ASCII без национальных символов называется US-ASCII, или «International Reference Version».

Впоследствии оказалось удобнее использовать 8-битные кодировки (кодовые страницы), где нижнюю половину кодовой таблицы (0-127) занимают символы US-ASCII, а верхнюю (128-255) - дополнительные символы, включая набор национальных символов. Таким образом, верхняя половина таблицы ASCII до повсеместного внедрения Юникода активно использовалась для представления локализированных символов, букв местного языка. Отсутствие единого стандарта размещения кириллических символов в таблице ASCII доставляло множество проблем с кодировками (КОИ-8 , Windows-1251 и другие). Другие языки с нелатинской письменностью тоже страдали из-за наличия нескольких разных кодировок.

.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 .A .B .C .D .E .F
0. NUL SOM EOA EOM EQT WRU RU BELL BKSP HT LF VT FF CR SO SI
1. DC 0 DC 1 DC 2 DC 3 DC 4 ERR SYNC LEM S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7
2.
3.
4. BLANK ! " # $ % & " ( ) * + , - . /
5. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ?
6.
7.
8.
9.
A. @ A B C D E F G H I J K L M N O
B. P Q R S T U V W X Y Z [ \ ]
C.
D.
E. a b c d e f g h i j k l m n o
F. p q r s t u v w x y z ESC DEL

На тех компьютерах, где минимально адресуемой единицей памяти было 36-битное слово, поначалу использовали 6-битные символы (1 слово = 6 символов). После перехода на ASCII на таких компьютерах в одном слове стали размещать либо 5 семибитных символов (1 бит оставался лишним), либо 4 девятибитных символа.

ASCII-коды используются также для определения нажатой клавиши при программировании. Для стандартной QWERTY-клавиатуры таблица кодов выглядит следующим образом:

Dec Hex Символ Dec Hex Символ
000 00 спец. NOP 128 80 Ђ
001 01 спец. SOH 129 81 Ѓ
002 02 спец. STX 130 82
003 03 спец. ETX 131 83 ѓ
004 04 спец. EOT 132 84
005 05 спец. ENQ 133 85
006 06 спец. ACK 134 86
007 07 спец. BEL 135 87
008 08 спец. BS 136 88
009 09 спец. TAB 137 89
010 0A спец. LF 138 8A Љ
011 0B спец. VT 139 8B ‹ ‹
012 0C спец. FF 140 8C Њ
013 0D спец. CR 141 8D Ќ
014 0E спец. SO 142 8E Ћ
015 0F спец. SI 143 8F Џ
016 10 спец. DLE 144 90 ђ
017 11 спец. DC1 145 91
018 12 спец. DC2 146 92
019 13 спец. DC3 147 93
020 14 спец. DC4 148 94
021 15 спец. NAK 149 95
022 16 спец. SYN 150 96
023 17 спец. ETB 151 97
024 18 спец. CAN 152 98
025 19 спец. EM 153 99
026 1A спец. SUB 154 9A љ
027 1B спец. ESC 155 9B
028 1C спец. FS 156 9C њ
029 1D спец. GS 157 9D ќ
030 1E спец. RS 158 9E ћ
031 1F спец. US 159 9F џ
032 20 сцеп. SP (Пробел) 160 A0
033 21 ! 161 A1 Ў
034 22 " 162 A2 ў
035 23 # 163 A3 Ћ
036 24 $ 164 A4 ¤
037 25 % 165 A5 Ґ
038 26 & 166 A6 ¦
039 27 " 167 A7 §
040 28 ( 168 A8 Ё
041 29 ) 169 A9 ©
042 2A * 170 AA Є
043 2B + 171 AB «
044 2C , 172 AC ¬
045 2D - 173 AD ­
046 2E . 174 AE ®
047 2F / 175 AF Ї
048 30 0 176 B0 °
049 31 1 177 B1 ±
050 32 2 178 B2 І
051 33 3 179 B3 і
052 34 4 180 B4 ґ
053 35 5 181 B5 µ
054 36 6 182 B6
055 37 7 183 B7 ·
056 38 8 184 B8 ё
057 39 9 185 B9
058 3A : 186 BA є
059 3B ; 187 BB »
060 3C < 188 BC ј
061 3D = 189 BD Ѕ
062 3E > 190 BE ѕ
063 3F ? 191 BF ї
064 40 @ 192 C0 А
065 41 A 193 C1 Б
066 42 B 194 C2 В
067 43 C 195 C3 Г
068 44 D 196 C4 Д
069 45 E 197 C5 Е
070 46 F 198 C6 Ж
071 47 G 199 C7 З
072 48 H 200 C8 И
073 49 I 201 C9 Й
074 4A J 202 CA К
075 4B K 203 CB Л
076 4C L 204 CC М
077 4D M 205 CD Н
078 4E N 206 CE О
079 4F O 207 CF П
080 50 P 208 D0 Р
081 51 Q 209 D1 С
082 52 R 210 D2 Т
083 53 S 211 D3 У
084 54 T 212 D4 Ф
085 55 U 213 D5 Х
086 56 V 214 D6 Ц
087 57 W 215 D7 Ч
088 58 X 216 D8 Ш
089 59 Y 217 D9 Щ
090 5A Z 218 DA Ъ
091 5B [ 219 DB Ы
092 5C \ 220 DC Ь
093 5D ] 221 DD Э
094 5E ^ 222 DE Ю
095 5F _ 223 DF Я
096 60 ` 224 E0 а
097 61 a 225 E1 б
098 62 b 226 E2 в
099 63 c 227 E3 г
100 64 d 228 E4 д
101 65 e 229 E5 е
102 66 f 230 E6 ж
103 67 g 231 E7 з
104 68 h 232 E8 и
105 69 i 233 E9 й
106 6A j 234 EA к
107 6B k 235 EB л
108 6C l 236 EC м
109 6D m 237 ED н
110 6E n 238 EE о
111 6F o 239 EF п
112 70 p 240 F0 р
113 71 q 241 F1 с
114 72 r 242 F2 т
115 73 s 243 F3 у
116 74 t 244 F4 ф
117 75 u 245 F5 х
118 76 v 246 F6 ц
119 77 w 247 F7 ч
120 78 x 248 F8 ш
121 79 y 249 F9 щ
122 7A z 250 FA ъ
123 7B { 251 FB ы
124 7C | 252 FC ь
125 7D } 253 FD э
126 7E ~ 254 FE ю
127 7F Спец. DEL 255 FF я

ASCII таблица кодов символов Windows.
Описание специальных (управляющих) символов

Следует отметить, что первоначально управляющие символы таблицы ASCII использовались для обеспечения обмена данными по телетайпу, ввода данных с перфоленты и для простейшего управления внешними устройствами.
В настоящее время большинство из управляющих символов ASCII таблицы уже не несут эту нагрузку и могут использоваться для иных целей.
Код Описание
NUL, 00 Null, пустой
SOH, 01 Start Of Heading, начало заголовка
STX, 02 Start of TeXt, начало текста.
ETX, 03 End of TeXt, конец текста
EOT, 04 End of Transmission, конец передачи
ENQ, 05 Enquire. Прошу подтверждения
ACK, 06 Acknowledgement. Подтверждаю
BEL, 07 Bell, звонок
BS, 08 Backspace, возврат на один символ назад
TAB, 09 Tab, горизонтальная табуляция
LF, 0A Line Feed, перевод строки.
Сейчас в большинстве языков программирования обозначается как \n
VT, 0B Vertical Tab, вертикальная табуляция.
FF, 0C Form Feed, прогон страницы, новая страница
CR, 0D Carriage Return, возврат каретки.
Сейчас в большинстве языков программирования обозначается как \r
SO, 0E Shift Out, изменить цвет красящей ленты в печатающем устройстве
SI, 0F Shift In, вернуть цвет красящей ленты в печатающем устройстве обратно
DLE, 10 Data Link Escape, переключение канала на передачу данных
DC1, 11
DC2, 12
DC3, 13
DC4, 14
Device Control, символы управления устройствами
NAK, 15 Negative Acknowledgment, не подтверждаю.
SYN, 16 Synchronization. Символ синхронизации
ETB, 17 End of Text Block, конец текстового блока
CAN, 18 Cancel, отмена переданного ранее
EM, 19 End of Medium, конец носителя данных
SUB, 1A Substitute, подставить. Ставится на месте символа, значение которого было потеряно или испорчено при передаче
ESC, 1B Escape Управляющая последовательность
FS, 1C File Separator, разделитель файлов
GS, 1D Group Separator, разделитель групп
RS, 1E Record Separator, разделитель записей
US, 1F Unit Separator, разделитель юнитов
DEL, 7F Delete, стереть последний символ.

Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом .

Число символов в алфавите – это его мощность .

Формула определения количества информации: N = 2 b ,

где N – мощность алфавита (количество символов),

b – количество бит (информационный вес символа).

В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным.

Т.к. 256 = 2 8 , то вес 1 символа – 8 бит.

Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт:

1 байт = 8 бит.

Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Каким же образом текстовая информация представлена в памяти компьютера?

Удобство побайтового кодирования символов очевидно, поскольку байт - наименьшая адресуемая часть памяти и, следовательно, процессор может обратиться к каждому символу отдельно, выполняя обработку текста. С другой стороны, 256 символов – это вполне достаточное количество для представления самой разнообразной символьной информации.

Теперь возникает вопрос, какой именно восьмиразрядный двоичный код поставить в соответствие каждому символу.

Понятно, что это дело условное, можно придумать множество способов кодировки.

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки.

Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена).

Таблица кодов ASCII делится на две части.

Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111).

Структура таблицы кодировки ASCII

Порядковый номер

Код

Символ

0 - 31

00000000 - 00011111

Символы с номерами от 0 до 31 принято называть управляющими.
Их функция – управление процессом вывода текста на экран или печать, подача звукового сигнала, разметка текста и т.п.

32 - 127

00100000 - 01111111

Стандартная часть таблицы (английский). Сюда входят строчные и прописные буквы латинского алфавита, десятичные цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, коммерческие и другие символы.
Символ 32 - пробел, т.е. пустая позиция в тексте.
Все остальные отражаются определенными знаками.

128 - 255

10000000 - 11111111

Альтернативная часть таблицы (русская).
Вторая половина кодовой таблицы ASCII, называемая кодовой страницей (128 кодов, начиная с 10000000 и кончая 11111111), может иметь различные варианты, каждый вариант имеет свой номер.
Кодовая страница в первую очередь используется для размещения национальных алфавитов, отличных от латинского. В русских национальных кодировках в этой части таблицы размещаются символы русского алфавита.

Первая половина таблицы кодов ASCII


Обращаю ваше внимание на то, что в таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений. Такое соблюдение лексикографического порядка в расположении символов называется принципом последовательного кодирования алфавита.

Для букв русского алфавита также соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вторая половина таблицы кодов ASCII


К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодировок кириллицы (КОИ8-Р, Windows. MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за этого часто возникают проблемы с переносом русского текста с одного компьютера на другой, из одной программной системы в другую.

Хронологически одним из первых стандартов кодирования русских букв на компьютерах был КОИ8 ("Код обмена информацией, 8-битный"). Эта кодировка применялась еще в 70-ые годы на компьютерах серии ЕС ЭВМ, а с середины 80-х стала использоваться в первых русифицированных версиях операционной системы UNIX.

От начала 90-х годов, времени господства операционной системы MS DOS, остается кодировка CP866 ("CP" означает "Code Page", "кодовая страница").

Компьютеры фирмы Apple, работающие под управлением операционной системы Mac OS, используют свою собственную кодировку Mac.

Кроме того, Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку под названием ISO 8859-5.

Наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251.

С конца 90-х годов проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode . Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

Попробуем с помощью таблицы ASCII представить, как будут выглядеть слова в памяти компьютера.

Внутреннее представление слов в памяти компьютера

Иногда бывает так, что текст, состоящий из букв русского алфавита, полученный с другого компьютера, невозможно прочитать - на экране монитора видна какая-то "абракадабра". Это происходит оттого, что на компьютерах применяется разная кодировка символов русского языка.



Понравилась статья? Поделиться с друзьями: