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ASCII verstehen: Zeichen codieren und decodieren
ASCII ordnet Zeichen wie Buchstaben, Ziffern und Satzzeichen festen Zahlen und Bitmustern zu. Dadurch können verschiedene Computersysteme denselben Text eindeutig speichern, lesen und übertragen.
Auf dieser Seite lernst du, wie der 7-Bit-Code aufgebaut ist, wie du kurze Zeichenfolgen codierst und decodierst und wo seine Grenzen liegen.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Warum ASCII Zeichen eindeutig macht
Ein Computer speichert keine Buchstabenformen, sondern Bitmuster. Damit ein Bitmuster überall dasselbe Zeichen bedeutet, braucht es eine feste Zuordnung. Genau das leistet ASCII.
ASCII
ASCII steht für American Standard Code for Information Interchange. Der Standard ordnet jedem seiner 128 Codes genau eine Zahl von 0 bis 127 und ein 7-Bit-Muster zu.
Ein Bit kann 0 oder 1 sein. Bei 7 Stellen gibt es deshalb
$$2^7=128$$
verschiedene Bitmuster. Zum Vergleich: 8 Bit ermöglichen $2^8=256$ Bitmuster.
Bits erhalten ihre Bedeutung erst durch eine vereinbarte Codierung. Dasselbe Muster ist nur dann ein bestimmtes Zeichen, wenn alle dieselbe Codetabelle verwenden.
Wie du einen ASCII-Code liest
ASCII-Werte lassen sich binär, dezimal oder hexadezimal schreiben. Die Schreibweise ändert den Wert nicht.
| Zeichen | binär als 8 Stellen | dezimal | hexadezimal |
|---|---|---|---|
A | 01000001 | 65 | 41 |
S | 01010011 | 83 | 53 |
C | 01000011 | 67 | 43 |
I | 01001001 | 73 | 49 |
ASCII selbst benutzt 7 Bit. In vielen Tabellen steht davor eine zusätzliche 0, damit der Code als 8-stelliges Byte erscheint. Bei A ist also 1000001 der 7-Bit-Code und 01000001 dieselbe Zahl mit ergänzter führender Null.
Weitere sichere Muster für Übungen:
| Zeichen | binär als 8 Stellen |
|---|---|
P | 01010000 |
U | 01010101 |
L | 01001100 |
a | 01100001 |
b | 01100010 |
0 | 00110000 |
1 | 00110001 |
2 | 00110010 |
| Leerzeichen | 00100000 |
! | 00100001 |
? | 00111111 |
Wie du Text codierst und decodierst
Codieren bedeutet: Du gehst von Zeichen zu Codes. Decodieren bedeutet: Du gehst von Codes zurück zu Zeichen. Eine Zeichenfolge entsteht, indem du die Einzelcodes in derselben Reihenfolge aneinanderfügst.
Beispiel: PAUL codieren
- Suche
Pin der Tabelle:01010000. - Suche danach
A:01000001. - Suche
U:01010101. - Suche
L:01001100.
Das Ergebnis lautet:
01010000 01000001 01010101 01001100
Die Abstände zeigen nur die Grenzen zwischen den Zeichen. Die Reihenfolge bleibt genau wie im Wort.
Beispiel: drei Codes decodieren
Gegeben ist:
01000001 01100010 00110010
- Teile die Folge an den sichtbaren Abständen in drei Codes.
- Schlage jeden Code nach:
01000001istA,01100010istb,00110010ist2. - Setze die Zeichen in derselben Reihenfolge zusammen.
Die decodierte Zeichenfolge ist Ab2.
Wo ASCII an Grenzen stößt
Ursprüngliches ASCII enthält Groß- und Kleinbuchstaben des englischen Alphabets, Ziffern, Satz- und Sonderzeichen sowie Steuerzeichen. Deutsche Umlaute wie ä, ö, ü und das ß gehören nicht dazu.
Der Bereich 0 bis 31 und der Code 127 sind Steuerzeichen. Sie wurden unter anderem für Gerätebefehle genutzt und werden nicht als sichtbare Schriftzeichen gedruckt. Die Codes 32 bis 126 sind druckbar; dazu gehört auch das Leerzeichen. Es ist zwar nicht sichtbar, zählt aber zu den druckbaren Zeichen.
Es gibt nicht das eine erweiterte ASCII. Mehrere 8-Bit-Erweiterungen behalten die ersten 128 ASCII-Codes bei, belegen die zusätzlichen 128 Positionen aber unterschiedlich. Darum muss auch bei 8-Bit-Texten die verwendete Codierung bekannt sein.
UTF-8 ist eine moderne Zeichencodierung mit einem viel größeren Zeichenvorrat. Die ersten 128 Codes stimmen mit ASCII überein. Ein einfaches A hat deshalb in ASCII und UTF-8 denselben Code; Zeichen wie ä brauchen jedoch eine Codierung, die über ursprüngliches ASCII hinausgeht.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- ASCII
- Zweck: eindeutiger Austausch von Zeichen
- Aufbau: 7 Bit, 128 Codes
- Darstellung: binär, dezimal oder hexadezimal
- Anwendung: Zeichen codieren und Codes decodieren
- Grenze: keine deutschen Umlaute im Original
- Erweiterung: mehrere 8-Bit-Codes und UTF-8