Mã tiêu chuẩn Hoa Kỳ để trao đổi thông tin, thường được gọi là ASCII, là một sơ đồ mã hóa ký tự được tiêu chuẩn hóa được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị máy tính và điện tử. Nó cung cấp phương tiện để biểu diễn và thao tác văn bản (bao gồm chữ số, dấu câu và ký tự điều khiển) trong máy tính, thiết bị liên lạc và các thiết bị khác sử dụng văn bản.
Sự ra đời và phát triển của ASCII
Việc tạo ra ASCII bắt nguồn từ những ngày đầu của máy tính, với nguồn gốc từ mã điện báo. Vào những năm 1960, Robert W. Bemer, khi đang làm việc tại IBM, đã nhận ra sự cần thiết của một mã phổ quát có thể được sử dụng để tiêu chuẩn hóa cách trình bày văn bản trong máy tính. Điều này dẫn tới sự phát triển của ASCII, được Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) công bố lần đầu tiên vào năm 1963 như một tiêu chuẩn.
Ban đầu, ASCII là mã 7 bit, nghĩa là nó có thể biểu thị 128 ký tự khác nhau. Điều này đủ để bao gồm tất cả các chữ cái Latinh cơ bản, chữ số, dấu chấm câu và một số ký tự điều khiển đặc biệt. Khi công nghệ máy tính phát triển, nhu cầu về nhiều ký tự hơn (bao gồm các ký tự không phải tiếng Anh và ký hiệu đồ họa) tăng lên, dẫn đến sự phát triển của Extended ASCII, phiên bản 8 bit của ASCII có thể biểu thị 256 ký tự khác nhau.
Đi sâu hơn vào ASCII
ASCII gán một số duy nhất cho mỗi ký tự, cho phép máy tính lưu trữ và thao tác văn bản. Ví dụ: trong ASCII, chữ in hoa 'A' được biểu thị bằng số 65, trong khi chữ thường 'a' được biểu thị bằng 97.
ASCII được tổ chức thành hai phần chính:
- Ký tự điều khiển (0-31 và 127): Đây là những ký tự không in được, được sử dụng để điều khiển các thiết bị ngoại vi khác nhau được kết nối với máy tính.
- Ký tự có thể in (32-126): Chúng bao gồm các chữ số (0-9), chữ cái tiếng Anh viết thường và viết hoa (az, AZ), dấu chấm câu và một số ký hiệu phổ biến.
Hoạt động bên trong của ASCII
Cơ sở chức năng của ASCII nằm ở dạng nhị phân, ngôn ngữ của số 0 và 1 mà máy tính có thể hiểu được. Mỗi ký tự ASCII được biểu thị bằng một số nhị phân 7 bit duy nhất. Ví dụ: chữ in hoa 'A' trong ASCII được biểu thị bằng số nhị phân 1000001, trong khi chữ thường 'a' là 1100001.
Khi nhấn một phím trên bàn phím, giá trị ASCII của ký tự tương ứng sẽ được gửi đến bộ xử lý của máy tính. Bộ xử lý hiểu được biểu diễn nhị phân và thực hiện hành động thích hợp.
Các tính năng chính của ASCII
ASCII có một số tính năng đáng chú ý:
- Tiêu chuẩn hóa: ASCII cung cấp một cách thể hiện văn bản tiêu chuẩn, thống nhất trên các nền tảng và thiết bị khác nhau.
- Tính đơn giản: ASCII đơn giản và dễ hiểu nên có thể áp dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng điện toán khác nhau.
- Khả năng tương thích: Thiết kế 7 bit của ASCII giúp nó tương thích với nhiều loại phần cứng và phần mềm.
Các loại ASCII
ASCII có hai phiên bản chính:
- Standard ASCII: Đây là phiên bản 7 bit gốc có thể biểu thị 128 ký tự.
- ASCII mở rộng: Phiên bản 8 bit tăng gấp đôi số ký tự có thể biểu thị lên 256, bao gồm các ký tự không phải tiếng Anh và ký hiệu đồ họa.
Sử dụng thực tế và các vấn đề tiềm ẩn của ASCII
ASCII có mặt khắp nơi trong điện toán, đóng vai trò là xương sống cho các định dạng tệp, ngôn ngữ lập trình, giao thức, v.v. Ví dụ: khi lập trình bằng các ngôn ngữ như C hoặc Java, giá trị ASCII được sử dụng để xử lý các ký tự và chuỗi.
Mặc dù được sử dụng rộng rãi nhưng ASCII vẫn có những hạn chế, đặc biệt là trong bối cảnh toàn cầu. Nó thiếu khả năng thể hiện các ký tự từ các ngôn ngữ không phải tiếng Anh. Vấn đề này đã được giải quyết thông qua việc phát triển Unicode, một tiêu chuẩn bao gồm hầu như tất cả các hệ thống chữ viết trên thế giới nhưng vẫn giữ lại bộ ký tự gốc của ASCII để tương thích ngược.
ASCII so với các hệ thống khác
So với các sơ đồ mã hóa ký tự khác như EBCDIC (Mã trao đổi thập phân được mã hóa nhị phân mở rộng) và Unicode, ASCII nổi bật nhờ tính đơn giản, được chấp nhận rộng rãi và khả năng tương thích với nhiều nền tảng khác nhau. Trong khi EBCDIC được sử dụng chủ yếu trên các hệ thống máy tính lớn của IBM thì Unicode đã trở thành tiêu chuẩn để mã hóa ký tự quốc tế, thay thế ASCII trong nhiều ứng dụng hiện đại.
Tương lai của ASCII trong thế giới Unicode
Với sự gia tăng của truyền thông toàn cầu và internet, việc thiếu hỗ trợ của ASCII cho các ký tự không phải tiếng Anh đã dẫn đến sự phát triển và áp dụng Unicode. Tuy nhiên, ASCII vẫn có chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực điện toán. Nó vẫn được sử dụng trong nhiều hệ thống cũ và trong các ứng dụng chỉ yêu cầu ký tự tiếng Anh. Ngoài ra, ASCII là tập hợp con của Unicode, đảm bảo tính liên quan liên tục của nó.
Máy chủ ASCII và Proxy
Máy chủ proxy hoạt động như trung gian giữa người dùng cuối và internet. Mặc dù không liên quan trực tiếp đến ASCII, nhưng các máy chủ này xử lý các yêu cầu và phản hồi HTTP, thường được viết bằng ASCII. Do đó, hiểu biết cơ bản về ASCII có thể có ích trong việc hiểu và khắc phục sự cố có thể phát sinh trong quá trình giao tiếp giữa máy chủ proxy và máy chủ web.
