什么是ASCII码和BCD码？它们各自的作用及编码方法是什么？

Posted 2023-05-15

参考技术A 什么是ASCII码和BCD码？
－－这是两个问题。
它们各自的作用及编码方法是什么？
－－这就是四个问题了。

编程-字符编码

    在实际编码中，总是会遇字符编码的问题！例如，ASCII码、BCD码、BINARY、HEX、字符等类型！对于这些编码类型，每次遇到都要查找好多资料，才能大致明白它们的意思以及如何使用！所以，今天就来好好整理下这方面的问题！

一、ASCII码。

    简单来说，ASCII是一套规范，它制定了我们常用字符与二进制数之间的对照关系！ASCII 码使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。标准ASCII 码也叫基础ASCII码，使用7 位二进制数（剩下的1位二进制为0）来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号， 以及在美式英语中使用的特殊控制字符。先来看几张ASCII码表的截图，（下面的截图来自百度百科）

可以看到，该表 规定了 我们常见字符用什么二进制数字表示！例如 数字0，它对应的二进制是00110000，八进制表示060，十进制表示48，十六进制表示0x30。（注意：八进制和十六进制的前缀数字0，而不是字母O)

下面以Java为例，演示下同一字符转化为不同进制的ASCII码值。

(1). 一个字符转化为ASCII码，有两种方式，将字符转化为 byte 或者 int。下面是例子代码

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		char a='0';
		byte b=(byte)a;
		int c=a;
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);
		System.out.println(c);
	

运行截图

根据结果可以看到，字符0，它的ASCII码值是48（十进制的），那么它对应的八进制或者十六进制是多少呢？

(2).如何将整数转为八进制或者十六进制呢？

public class Test 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		char a='0';
		byte b=(byte)a;
		int c=a;
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);
		System.out.println(c);
		System.out.println(Integer.toHexString(c));
		System.out.println(Integer.toOctalString(c));
	

运行截图下图所示，

字符0，对应的十进制的ASCII码值是48，对应的八进制的ASCII码值是60（060），对应的十六进制的ASCII码值是30（0x30）。

例子代码中，将整数转为八进制或者十六进制，使用的是JDK包中Integer类提供的现成方法。当然，我们也可以自己去实现各个进制转换的方法。

小结

      当我们在使用某字符的ASCII码时，需要知道该字符在ASCII码表中对应的ASCII码值是多少？它的八进制、十进制、十六进制各是多少？知道这几个问题的答案，就可以了！

二、二进制。

    我们在实际工作和生活中，接触频率比较高的应该就是二进制了！相信各位对二进制或多或少都有概念！

    二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”，由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统，数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关，用“开”来表示1，“关”来表示0。（来自百度百科）

    二进制数表示法，

    二进制数据也是采用位置计数法，其位权是以2为底的幂。例如二进制数据110.11，逢2进1，其权的大小顺序为2²、2¹、2º、 、  。对于有n位整数，m位小数的二进制数据用加权系数展开式表示，可写为：

二进制数据一般可写为：  

    下面看一个二进制数，

     1011，它代表的十进制数是11， 

     有关进制之间的转换，本文就不细说了！

三、十六进制。

    十六进制，和二进制类似，它是由0-9，A-F组成，逢16进1。

    十六进制数表示法，

    十六进制照样采用位置计数法，位权是16为底的幂。对于n位整数，m位小数的十六进制数用加权系数的形式表示

    下面看一个十六进制数，

     0x20，它代表的十进制数是32， 2×16¹+0×16º=32  

    有关进制之间的转换，本文就不细说了！ 四、BCD码     首先，我们需要有一个概念！

BCD码表示的是一种十进制数！

    BCD码（Binary-Coded Decimal‎）是二进制编码的十进制数的缩写，BCD码用4位二进制数表示一位十进制数。BCD码各位的数值范围为2#0000～2#1001，对应于十进制数0～9。BCD码不能使用十六进制的A~F（2#1010～2#1111）这6个数字。BCD码本质上是十进制数，因此相邻两位逢十进一。
   BCD码的最高位二进制数是符号位，负数的符号位为1，正数为0。16位BCD码的范围为–999～＋999。

    BCD码分类

    BCD码可分为有权码和无权码两类：有权BCD码有8421码、2421码、5421码，其中8421码是最常用的；无权BCD码有余3码，余3循环码等。

8421 BCD码是最基本和最常用的BCD码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权BCD码。和四位自然二进制码不同的是，它只选用了四位二进制码中前10组代码，即用0000~1001分别代表它所对应的十进制数，余下的六组代码不用。

5421和2421
5421 BCD码和2421 BCD码为有权BCD码，它们从高位到低位的权值分别为5、4、2、1和2、4、2、1。这两种有权BCD码中，有的十进制数码存在两种加权方法，例如，5421 BCD码中的数码5，既可以用1000表示，也可以用0101表示；2421 BCD码中的数码6，既可以用1100表示， 也可以用0110表示。这说明5421 BCD码和2421 BCD码的编码方案都不是惟一的，表1-2只列出了一种编码方案。
上表中2421 BCD码的10个数码中，0和9、1和8、2和7、3和6、4和5的代码对应位恰好一个是0时，另一个就是1。就称0和9、1和8互为反码。
余3 码
余3码是8421 BCD码的每个码组加3(0011)形成的。常用于BCD码的运算电路中。

PS:  压缩BCD码与非压缩BCD码的区别—— 压缩BCD码的每一位用4位二进制表示，一个字节表示两位十进制数。例如10010110B表示十进制数96D；非压缩BCD码用1个字节表示一位十进制数，高四位总是0000，低4位的0000~1001表示0~9.例如00001000B表示十进制数8。

五、字符。

    字符是指计算机中使用的字母、数字、字和符号，包括：1、2、3、A、B、C、~！·#￥%……—*（）——+等等。在 ASCII 编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节。在 GB 2312 编码或 GBK 编码中，一个汉字字符存储需要2个字节。在UTF-8编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节，一个汉字字符储存需要3到4个字节。在UTF-16编码中，一个英文字母字符或一个汉字字符存储都需要2个字节（Unicode扩展区的一些汉字存储需要4个字节）。在UTF-32编码中，世界上任何字符的存储都需要4个字节。（有关GBK 、Unicode、UTF-8、UTF-16、UTF-32可以看末尾的推荐文章）

六、小结

    (a).各种编码，其实是定义了字符和数字之间的对应关系，这种规则是一张表。

    (b).编码出现的次序，ASCII编码-->ISO编码-->GBK编码-->unicode编码(uft-8，utf-16，utf-32编码方案)

    推荐几篇有关编码的文章

    Unicode(UTF-8, UTF-16)令人混淆的概念

    utf-8和Unicode的区别

    UNICODE,GBK,UTF-8区别

   http://www.ruanyifeng.com/blog/2007/10/ascii_unicode_and_utf-8.html