编码进化

回忆上次内容

• 上次 研究了 视频终端的 演化

• 从VT05 到 VT100

• 从 黑底绿字 到 RGB 24位真彩色

• 形成了  VT100选项

• 从而 将颜色 数字化 了

• 生活中我们更常用 10个数字

• 但是 计算机中 用二进制

• 日常计数的十进制数

• 是如何存储进计算机的呢?🤔

从10进制到2进制

• 日常生活中 为什么用10进制？

• 是因为 人的生理结构

• 计算机中 使用2进制

• 电灯、开关等电器 有两种状态

• 是因为 计算机的生理结构

• 先回顾一下 之前编码的 历史

编码

• 编码是 绞丝旁的

• 可以追溯 到有 文字之前

• 结绳 为约

• 事大 大结其绳

• 事小 小结其绳

• 上古 结绳而治

• 后世圣人 易之以书契

八卦

• 事 都往绳子上 系

• 记住数字 到底是几

• 在绳子上 系住了

• 这事情就算是 记住了

• 留下了 纪录

• 以后把绳子 挂出来

• 进行 比较、判断

• 这就是 卦

• 经典的卦

• 三个 位置

• 可以表示 八种状态

• 事情

• 都在这八种模式下

• 普遍联系

• 千变万化

• 这就是八卦

• 现代数字 如何编码 呢？

编码格式 演化

• 最早电报时代

• 数字编码 是 摩斯电码

• 右下角

• 是数字的 编码

• 长短空

• 掌握节奏

• 控制波特率

• 全靠发报人

• 每个人 都是

• 自己人工 编码解码

• 然后进入到

• 电传打字机时代

博多码

• 电传打字机 编码

• Letter

• Figure

• 0

• 1

• 只有两种状态

• 有控制字符

• Figure 包含数字

• 这些编码

• 可以 存储在 纸带上

• 只有大写 没有小写

• 符号 不是很丰富

• 是一种 5-bit 的编码

ibm 的企图心

• 1790s 末

• ibm 的前身

• 拿到了 美国人口统计局的 巨大订单

• 在此之前

• 无论是身份、存款、地产靠的都是纸质的契约

• 计算机刚刚起步

• 更没有相互联通的数据中心了

• ibm想要用计算机进行统计

• 当时用的是 采集卡片

• 就是去 挨家挨户的 问人家

• 然后 打卡片打孔

• 在当年

• 上门查户口 是很明显的冒犯

年龄

• 这统计里面涉及到 统计计数

• 有数字

• 就可以对 性别、年龄、地区 分类汇总

• 而且要 显示出来

• 这纸带上 有很多位置

• 要么是 打了孔

• 要么是 没打孔

二进制

• 打孔卡 本质上是

• 一种二进制的 存储方式

• 通过探针 访问这些打卡孔

• 可以得到 当前位置上 二进制的值

• 想要表示 10个数字字符的 话？

• 要使用 多少位 2进制数 呢?

编码十个数目字

• 想要把 10个数字 都编码

• 3位 2进制数 不够

• 至少 4位 2进制数

• 就算有了 4位二进制数

• 究竟如何 编码 呢？

标准 纷争

• 同样是表示 10个数字

• 有不同的 编码方式

• 不同编码 表示的范围 也不一样

• 有的是 为了表示的数字 更多

• 有的是 为了可以表示负数

• 还有的是 为了加密

• 各种编码之间转化 也需要成本

• 为了数据 交换方便

• 编码 还是得 统一

• 到底统一到 什么编码方式 呢？

BCD码

• 最终 统一的编码

• BCD码

• Binary Coded Decimal

• 8421码

• 这个其实比较好理解

• 使用的是 十进制数字

• 对应的 二进制数 形态

• BCD码 就叫 8421码

• 四位 分别代表 8、4、2、1

8421码

• 最终数字领域的 编码统一到

• BCD码

• Binary-Coded Decimal

• 也叫8421码

• 用最简单的 编码方式实现了 统一

• 对应的数值

• 8421 点明了 每位二进制数

• 这种 编码

• 纯纯的2进制数形态

• 其实 就是

数字表示

• 下图中HMS的个位数字 就是 8421编码

• 从上到下 总共4个二进制位

• 分别代表8421

• 竖着一溜 就是一个数字

• 小时H 总共两位

• 最大的数字就是9

• 不会超过10

• 总共需要4位

• 数值为(0)×20+(0)×20 = 0

• 最大的小时数 为24

• 十位数值 不会超过2

• 所以 两位就够

• 数值为(0)×20+(1)×20 = 1

• 两位二进制数可 以表示0-3

• H十位

• H个位

• 小时的 总体数值为10

• 分钟和秒钟

• 逻辑类似

• 根据 这个编码

• 当时的 输出设备

• 就可以 输出到

辉光钟

• 辉光钟 是一种较为原始的 输出设备

• 输出的结果 是10进制数字形态

• 毕竟作为人类 读二进制数字 比较费劲

• 12根管脚

• 数字是几

• 几就亮

• 后来有了led之后

• 出现了 seg-7

• 七位数码管

七位数码管

• 计算机内部

• 得到具体二进制数字

• 然后根据二进制数字

• 得到数码管的led状态

• 字型是如何生成的呢？

led编码

• 七位数码管

• 有7个led灯

• 将每个灯

• 进行编码

BCD码在今天

• 在今天的 ascii 中

• 是0x30-0x39

• 数字字符对应的字节

• 0x30-0x39 的 后4位 也还是 BCD编码

• 10进制数字

• 进入 二进制的计算机世界

• 就是这样编码

• 那么

• 字母又是 怎么进入数字世界的 呢？

• 先去总结一下BCD

总结

• 这次 回顾了

• 数字 进入二进制世界的 过程

• 采用的编码是BCD

• 也叫8421码

• 十进制数的 二进制形态

• Binary Coded Decimal

• 数字的 输出形式

• 辉光管

• 数码管

• 除了数字 之外

• 还有 字母

• 字母 是如何编码进入计算机世界的 呢？🤔

• 我们下次再说！👋

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