字符编码-教程(2)-EBCDIC码与ASCII码的由来

一、为什么需要对字符进行编码

1、计算机一开始发明出来时是用来解决数字计算问题的,后来人们发现,计算机还可以做更多的事,例如文本处理。

但计算机其实挺笨的,它只“认识”010110111000…这样由0和1两个数字组成的二进制数字,这是因为计算机的底层硬件实现就是用电路的开和闭两种状态来表示0和1两个数字的。因此,计算机只可以直接存储和处理二进制数字。

2、为了在计算机上也能表示、存储和处理像文字、符号等等之类的字符,就必须将这些字符转换成二进制数字。

当然,肯定不是我们想怎么转换就怎么转换,否则就会造成同一段二进制数字在不同计算机上显示出来的字符不一样的情况,因此必须得定一个统一的、标准的转换规则。

二、EBCDIC码与ASCII码

1、于是最开始出现了EBCDIC(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code扩展二进制编码的十进制交换码)编码标准。EBCDIC码是由国际商用机器公司(IBM)为大型机操作系统而开发设计的,于1964年推出。

在EBCDIC码中,英文字母不是连续排列的,中间出现多次断续,这带来了一些困扰和麻烦。

因此,在后来IBM的个人计算机和工作站操作系统中并没有采用EBCDIC码,而是采用了晚于EBCDIC码推出、且后来成为了英文字符编码工业标准的ASCII编码方案。

EBCDIC编码表

 

2、ASCII码(American Standard Code for Information Interchange美国信息交换标准码),由美国国家标准学会ANSI(American National Standard Institute)于1968年正式制定。后又于1972年被ISO/IEC采用,制定为ISO/IEC 646标准(ISO,即国际标准化组织International Standardization Organization,成立于1946年;IEC,即国际电工技术委员会International Electrotechnical Commission,成立于1906年;ISO/IEC往往用来表示由这两大国际组织联合制定的标准)。

由于ASCII码要晚于EBCDIC码出现(网上也有文章说是ASCII码要早于EBCDIC码开始设计,但1968年ASCII码才正式确定为标准),ASCII码的编码方式参照了EBCDIC码,并吸取了其经验教训,将英文字母进行了连续排列,这方便了程序处理。

3、ASCII编码方案虽然不是最早出现的字符编码方案,但却是最基础、最重要、应用最广泛的字符编码方案。

目前所通行的其他字符编码方案,比如ISO-8859、GB系列(GB2312、GBK、GB18030、GB13000)、Big5、Unicode等等,均直接或间接兼容ASCII码。

而像EBCDIC这样与ASCII完全不兼容的编码方案,基本上处于已淘汰或将要淘汰的境地。

三、ASCII字符编码方案介绍

1、ASCII码使用七个二进制数字(bit比特、位)来表示一个字符,总共表示128个字符(2^7 = 128,二进制编码为0000 0000 ~ 0111 1111,对应的十进制就是0~127)。

由于个人计算机普遍采用8位一个字节来进行存取与处理,因此剩下最高位的那1比特一般为0,但有时也被用作一些通讯系统的奇偶校验位。

ASCII编码表

Bin(二进制)
Oct(八进制)
Dec(十进制)
Hex(十六进制)
缩写/字符
解释
0000 0000
0
0
00
NUL(null)
空字符
0000 0001
1
1
01
SOH(start of headline)
标题开始
0000 0010
2
2
02
STX (start of text)
正文开始
0000 0011
3
3
03
ETX (end of text)
正文结束
0000 0100
4
4
04
EOT (end of transmission)
传输结束
0000 0101
5
5
05
ENQ (enquiry)
请求
0000 0110
6
6
06
ACK (acknowledge)
收到通知
0000 0111
7
7
07
BEL (bell)
响铃
0000 1000
10
8
08
BS (backspace)
退格
0000 1001
11
9
09
HT (horizontal tab)
水平制表符
0000 1010
12
10
0A
LF (NL line feed, new line)
换行键
0000 1011
13
11
0B
VT (vertical tab)
垂直制表符
0000 1100
14
12
0C
FF (NP form feed, new page)
换页键
0000 1101
15
13
0D
CR (carriage return)
回车键
0000 1110
16
14
0E
SO (shift out)
不用切换
0000 1111
17
15
0F
SI (shift in)
启用切换
0001 0000
20
16
10
DLE (data link escape)
数据链路转义
0001 0001
21
17
11
DC1 (device control 1)
设备控制1
0001 0010
22
18
12
DC2 (device control 2)
设备控制2
0001 0011
23
19
13
DC3 (device control 3)
设备控制3
0001 0100
24
20
14
DC4 (device control 4)
设备控制4
0001 0101
25
21
15
NAK (negative acknowledge)
拒绝接收
0001 0110
26
22
16
SYN (synchronous idle)
同步空闲
0001 0111
27
23
17
ETB (end of trans. block)
结束传输块
0001 1000
30
24
18
CAN (cancel)
取消
0001 1001
31
25
19
EM (end of medium)
媒介结束
0001 1010
32
26
1A
SUB (substitute)
代替
0001 1011
33
27
1B
ESC (escape)
换码(溢出)
0001 1100
34
28
1C
FS (file separator)
文件分隔符
0001 1101
35
29
1D
GS (group separator)
分组符
0001 1110
36
30
1E
RS (record separator)
记录分隔符
0001 1111
37
31
1F
US (unit separator)
单元分隔符
0010 0000
40
32
20
(space)
空格
0010 0001
41
33
21
!
叹号
0010 0010
42
34
22
双引号
0010 0011
43
35
23
#
井号
0010 0100
44
36
24
$
美元符
0010 0101
45
37
25
%
百分号
0010 0110
46
38
26
&
和号
0010 0111
47
39
27
闭单引号
0010 1000
50
40
28
(
开括号
0010 1001
51
41
29
)
闭括号
0010 1010
52
42
2A
*
星号
0010 1011
53
43
2B
+
加号
0010 1100
54
44
2C
,
逗号
0010 1101
55
45
2D
减号/破折号
0010 1110
56
46
2E
.
句号
00101111
57
47
2F
/
斜杠
00110000
60
48
30
0
数字0
00110001
61
49
31
1
数字1
00110010
62
50
32
2
数字2
00110011
63
51
33
3
数字3
00110100
64
52
34
4
数字4
00110101
65
53
35
5
数字5
00110110
66
54
36
6
数字6
00110111
67
55
37
7
数字7
00111000
70
56
38
8
数字8
00111001
71
57
39
9
数字9
00111010
72
58
3A
:
冒号
00111011
73
59
3B
;
分号
00111100
74
60
3C
<
小于
00111101
75
61
3D
=
等号
00111110
76
62
3E
>
大于
00111111
77
63
3F
?
问号
01000000
100
64
40
@
电子邮件符号
01000001
101
65
41
A
大写字母A
01000010
102
66
42
B
大写字母B
01000011
103
67
43
C
大写字母C
01000100
104
68
44
D
大写字母D
01000101
105
69
45
E
大写字母E
01000110
106
70
46
F
大写字母F
01000111
107
71
47
G
大写字母G
01001000
110
72
48
H
大写字母H
01001001
111
73
49
I
大写字母I
01001010
112
74
4A
J
大写字母J
01001011
113
75
4B
K
大写字母K
01001100
114
76
4C
L
大写字母L
01001101
115
77
4D
M
大写字母M
01001110
116
78
4E
N
大写字母N
01001111
117
79
4F
O
大写字母O
01010000
120
80
50
P
大写字母P
01010001
121
81
51
Q
大写字母Q
01010010
122
82
52
R
大写字母R
01010011
123
83
53
S
大写字母S
01010100
124
84
54
T
大写字母T
01010101
125
85
55
U
大写字母U
01010110
126
86
56
V
大写字母V
01010111
127
87
57
W
大写字母W
01011000
130
88
58
X
大写字母X
01011001
131
89
59
Y
大写字母Y
01011010
132
90
5A
Z
大写字母Z
01011011
133
91
5B
[
开方括号
01011100
134
92
5C
\
反斜杠
01011101
135
93
5D
]
闭方括号
01011110
136
94
5E
^
脱字符
01011111
137
95
5F
_
下划线
01100000
140
96
60
`
开单引号
01100001
141
97
61
a
小写字母a
01100010
142
98
62
b
小写字母b
01100011
143
99
63
c
小写字母c
01100100
144
100
64
d
小写字母d
01100101
145
101
65
e
小写字母e
01100110
146
102
66
f
小写字母f
01100111
147
103
67
g
小写字母g
01101000
150
104
68
h
小写字母h
01101001
151
105
69
i
小写字母i
01101010
152
106
6A
j
小写字母j
01101011
153
107
6B
k
小写字母k
01101100
154
108
6C
l
小写字母l
01101101
155
109
6D
m
小写字母m
01101110
156
110
6E
n
小写字母n
01101111
157
111
6F
o
小写字母o
01110000
160
112
70
p
小写字母p
01110001
161
113
71
q
小写字母q
01110010
162
114
72
r
小写字母r
01110011
163
115
73
s
小写字母s
01110100
164
116
74
t
小写字母t
01110101
165
117
75
u
小写字母u
01110110
166
118
76
v
小写字母v
01110111
167
119
77
w
小写字母w
01111000
170
120
78
x
小写字母x
01111001
171
121
79
y
小写字母y
01111010
172
122
7A
z
小写字母z
01111011
173
123
7B
{
开花括号
01111100
174
124
7C
|
垂线
01111101
175
125
7D
}
闭花括号
01111110
176
126
7E
~
波浪号
01111111
177
127
7F
DEL (delete)
删除

 

2、ASCII字符集共计有128个字符(见上表),码点编号(即字符编号)从0到127(二进制为从0000 0000到0111 1111,十六进制为从0x00到0x7F),二进制最高位都是0。其中:

1)0~31:控制字符或通讯专用字符(不可显示不可打印字符),如0x07(BEL响铃)会让计算机发出哔的一声、0x00(NUL空,注意不是空格)通常用于指示字符串的结束、0x0D(CR回车)和0x0A(LF换行)用于指示打印机的打印针头退到行首(即回车)并移到下一行(即换行)等。

2)32~126:可显示可打印字符(其中32为可显示但不可打印的空格字符),48~57为0-9的阿拉伯数字,65~90为26个大写英文字母,97~122为26个小写英文字母,其余的是一些标点符号、运算符号等。

3)127:控制字符DEL。

3、这时候的字符编解码非常简单,比如若要将字符序列编码为二进制流写入存储设备,只需要将该字符序列里的各个字符在ASCII字符集中的字符编号(即码点编号),直接以一个二进制字节写入存储设备即可,字符编号就是字符编码,中间不需要经过特别的编码算法进行字符编号到字符编码的转换计算,更不存在所谓码元序列到字节序列的转换。

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments