编码进化

回忆上次内容

• 上次 回顾了 字符大战的结果

• 导致后续 出现 无数问题

• 无法补救

• ibm 曾经的 EBCDIC 由于字符不连续的隐患

• 7-bit 的 ASA X3.4-1963

• 比较字符时 效率高

• 判断字符 是否是字母 也很容易

• 字母序号连续

• 获得了 IBM以外公司的 支持

• 为什么 ASA X3.4-1963 是 7-bit 编码？

• 8-bit 不是才 正好一个字节 吗？🤔

ASA X3.4-1963 文档

• 注意这篇文档

• 通篇提到6-bit、7-bit

• 但是

• 没有提到Byte

• 那时候

• 还有没有 Byte这个词

bite

• 1956年

• ibm工程师 Werner Buchholz

• 第一次 使用了bite 来描述8-bit

• 开音节读作[bait]

• bite 在1956年 太过超前

时代

• 毕竟 当时的计算机

• 还处于 从模拟 到数字 的过程中

• 计算机的 输出设备是

• 指示灯

• 电压表

• 示波器

• bite这个词

• 流传于Rand、 MIT、IBM

• 为了 和bit 区分

• 演化成 Byte

• bite 的拼写

ASA X3.4-1963 发布

• IBM 编码演化

• 发展到BCDIC 6-bit

• 包含了字符

• BCD码 4-bit

• 网络通信 让 计算机 不再是 孤岛

• 到 7-bit的 ASA X3.4-1963

• IBM之外的其他公司 想要统一通信标准

• IBM 之外的公司 从产品层面跟进

• IBM 仍想要 主导标准

词汇出现

• 1964年

• 首款机型 4096 Byte

• ibm 发布 System/360

• 存储容量单位 为 Byte (8-bit)

• Byte 这个单词

• 作为 营销话语中的 概念

• 开始传播

孤注一掷

• 为了配合 8-bit 的 System/360

• 直接跳到 8-bit的 EBCDIC

• 编码规则 从6-bit的 BCDIC

• 这是 IBM最后的倔强

终局

• 两年之后 1965年

• 也开始 使用 ASA X3.4-1963

• 编码统一到了 7-bit的 ASA X3.4-1963

• 也就是 后来的ASCII

• 字符编码大战尘埃落定

• ibm最新机器

• 可是为什么 ASCII编码 只用 7-bit

• 7-bit 不是 刚好放下 吗？

• 1个字节 却要 8-bit 呢？

1个字节8位

• 我们 来看看 Bemer的个人网站

• 介绍 字符编码 进化过程

• 5-bit的博多码

• 6-bit的BCDIC

• 7-bit的ASCII

• 8-bit的EBCDIC

• 为什么 字节是 8-bit

• 而不是 7-bit 呢？

• Bemer 的说法是

• 2次幂的 魔法

• 8 = 23

2次幂的魔法

• 计算机 只有 两根手指

• 每根 手指

• 可以代表 (10)2进制种状态

• 就像 电路 只有

• 通

• 断

• 电灯 只有

• 亮

• 灭

手指 增多

• (10)2进制根手指

• 可以 代表(100)2进制种状态

• 4种状态

• 2根手指

• 这就是 2-4 译码器(decoder)

• 如果 有更多手指 呢？

3-8 译码器

• (11)2进制根手指

• 可以代表 (1000)2进制种状态

• 8种状态

• 3根手指

• 这就是 3-8译码器(decoder)

• 或者说是 3-8解码器

• 再往后呢？

4-bit 寻址空间

• (100)2进制根手指

• 可以代表(10000)2进制种状态

• 16种状态

• 4根手指

• 再往上呢？😁

8-bit 寻址空间

• 从4-bit 直接跳到 8-bit

• (1000)2进制根手指

• 可以代表(100000000)2进制种状态

• 256种状态

• 8根手指

• 8-bit的cpu

• 直接寻址空间 可达256个Byte

• 16-bit的寄存器

• 相当于 64KByte

• 直接寻址空间  64 x 1024 Byte

• 随着 计算机字长的增加

• 存储单位 在指数级增长

更多存储单位

• 1 KB = 1024 Byte

• 1 GB = 1024 KB

• 1 TB = 1024 GB

• 这都是 基于Byte的单位

• Byte 就是 8-bit

• 但是7-bit的ASCII字符

• 怎么放入 8-bit 的 Byte呢？

8-bit

• ascii 的位置

• ascii大小写字母之间只差 1 位(bit)

• 最前面的 1-bit

• 是 标志位

• 后面的 7-bit

• 是 ascii 字符数值

• 如果 标志位 是0

• 那么 这个字符 就是ascii字符

• ascii的字符范围

• 0 - 127

• ASA X3.4-1963 就这样

• 成了 ASA X3.4-1965

总结

• 这次 回顾了 计算机存储单位的演变

• 最小的读写单位 是 bit

• 8-bit 固定下来 成为了字节(Byte)

位数容量8-bit1Byte1024Byte1 KB1024 KB1 MB1024 MB1 GB1024 GB1 TB

• 存储字符时

• 可以用 1Byte 存储

• 第1位 是 标志位

• 后7位 是 ascii具体的值

• 计算机之间 有了 更多的通信

• 编码统一 为的是 更好地通信

• 计算机之间

• 是怎么 开始通信的 呢？？🤔

• 我们下次再说！*

• 蓝桥->https://www.lanqiao.cn/courses/3584

• github->https://github.com/overmind1980/oeasy-python-tutorial

• gitee->https://gitee.com/overmind1980/oeasypython

• 视频->https://www.bilibili.com/video/BV1CU4y1Z7gQ 作者：oeasy