ASCII คืออะไร? รหัสอักขระพื้นฐานของคอมพิวเตอร์

ASCII คืออะไร?

ASCII ย่อมาจาก American Standard Code for Information Interchange เป็นมาตรฐานการเข้ารหัสอักขระที่กำหนด รหัสตัวเลข 0 ถึง 127 ให้กับตัวอักษร ตัวเลข เครื่องหมายวรรคตอน และอักขระควบคุมที่ใช้กับข้อความภาษาอังกฤษ

ตัวอย่างเช่น ตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ A มีรหัสเป็น 65, ตัวเลข 0 มีรหัสเป็น 48, และช่องว่างมีรหัสเป็น 32 การแมปแบบนี้ทำให้คอมพิวเตอร์เก็บและส่งข้อความเป็นชุดตัวเลขได้

ASCII ใช้ 7 บิต ต่ออักขระ จึงมีค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมด 128 ค่า ครอบคลุมตัวอักษรอังกฤษพิมพ์ใหญ่และพิมพ์เล็ก ตัวเลข 0-9 เครื่องหมายทั่วไป และคำสั่งควบคุมบางส่วน

ประวัติย่อของ ASCII

ASCII ถูกพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดยคณะกรรมการของ American Standards Association ซึ่งปัจจุบันคือ ANSI มาตรฐานนี้เผยแพร่ครั้งแรกในปี 1963 และปรับปรุงครั้งล่าสุดในปี 1986 ในชื่อ ANSI X3.4-1986

ก่อนมี ASCII ระบบคอมพิวเตอร์และระบบสื่อสารจำนวนมากใช้รหัสอักขระที่เข้ากันไม่ได้ เช่น ระบบ IBM ใช้ EBCDIC ส่วนระบบโทรเลขใช้ Baudot code ทำให้การแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างเครื่องทำได้ยาก

ASCII ช่วยสร้างภาษากลางสำหรับคอมพิวเตอร์ เทอร์มินัล เครื่องพิมพ์ และเครือข่าย อักขระควบคุมหลายตัว เช่น carriage return และ line feed มาจากเครื่อง teletype และอุปกรณ์กลไกในยุคนั้นโดยตรง

ASCII ทำงานอย่างไร

ASCII จับคู่อักขระแต่ละตัวกับเลขฐานสองขนาด 7 บิต คอมพิวเตอร์ยุคใหม่มักเก็บค่าเหล่านี้ในไบต์ 8 บิต โดยบิตที่เหลือมักเป็น 0 หรือเคยใช้สำหรับตรวจสอบ parity ในระบบเก่า

Character -> Decimal -> Binary

  'A'  ->  65  ->  01000001
  'B'  ->  66  ->  01000010
  'a'  ->  97  ->  01100001
  '0'  ->  48  ->  00110000
  ' '  ->  32  ->  00100000
  '!'  ->  33  ->  00100001

The word "Hi" is stored as:
  H = 72, i = 105
  Binary: 01001000 01101001

รูปแบบบางอย่างใน ASCII ทำให้จดจำและใช้งานได้ง่าย:

• ตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ A-Z ใช้รหัส 65-90
• ตัวอักษรพิมพ์เล็ก a-z ใช้รหัส 97-122
• ผลต่างระหว่างตัวพิมพ์ใหญ่กับตัวพิมพ์เล็กคือ 32 เสมอ ซึ่งเป็นความต่างระดับบิตที่มีประโยชน์มาก
• ตัวเลข 0-9 ใช้รหัส 48-57 ดังนั้นค่าตัวเลขจริงคือรหัส ASCII ลบด้วย 48

ตาราง ASCII

นี่คือตารางอักขระ ASCII ที่พิมพ์ได้ ค่าแรกคือ 32 ซึ่งเป็นช่องว่าง และค่าสุดท้ายคือ 126 หรือเครื่องหมาย tilde

Control Characters (0-31)

รหัส ASCII 32 ค่าแรกเป็น control characters ไม่ได้แทนสัญลักษณ์ที่มองเห็นได้ แต่เป็นคำสั่งสำหรับเทอร์มินัล เครื่องพิมพ์ โมเด็ม และ teletype ในอดีต บางตัวยังเจอได้ทุกวัน:

ความต่างของ line ending ระหว่างระบบปฏิบัติการ เช่น \n บนระบบแบบ Unix และ \r\n บน Windows เป็นมรดกโดยตรงจาก control characters ของ ASCII

Printable Characters (32-126)

อักขระ ASCII ที่พิมพ์ได้ 95 ตัวถูกแบ่งเป็นช่วงที่เข้าใจง่าย:

การใช้ ASCII ในโค้ด

ภาษาโปรแกรมส่วนใหญ่มีวิธีแปลงระหว่างอักขระกับรหัส ASCII ได้โดยตรง:

JavaScript

// Character to ASCII code
"A".charCodeAt(0);  // 65
"a".charCodeAt(0);  // 97
" ".charCodeAt(0);  // 32

// ASCII code to character
String.fromCharCode(65);   // "A"
String.fromCharCode(72, 101, 108, 108, 111);  // "Hello"

// Convert case using ASCII math
const lower = String.fromCharCode("A".charCodeAt(0) + 32); // "a"
const upper = String.fromCharCode("a".charCodeAt(0) - 32); // "A"

Python

# Character to ASCII code
ord('A')   # 65
ord('a')   # 97

# ASCII code to character
chr(65)    # 'A'
chr(97)    # 'a'

# Convert a string to ASCII codes
[ord(c) for c in "Hello"]  # [72, 101, 108, 108, 111]

เทคนิคที่ใช้ได้จริง

// Check if a character is a digit
const isDigit = (c) => c.charCodeAt(0) >= 48 && c.charCodeAt(0) <= 57;

// Check if a character is a letter
const isLetter = (c) => {
  const code = c.charCodeAt(0);
  return (code >= 65 && code <= 90) || (code >= 97 && code <= 122);
};

// Get alphabet position (A=1, B=2, ...)
const position = "C".charCodeAt(0) - 64;  // 3

ASCII เทียบกับ Unicode

ASCII รองรับเพียง 128 อักขระ ซึ่งพอสำหรับข้อความภาษาอังกฤษพื้นฐาน แต่ไม่เพียงพอสำหรับภาษาทั่วโลก Unicode จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อรองรับตัวเขียน สัญลักษณ์ และอีโมจิหลากหลายแบบ:

แนวคิดสำคัญคือ UTF-8 เป็น superset ของ ASCII ข้อความ ASCII ที่ถูกต้องจึงเป็น UTF-8 ที่ถูกต้องด้วย นี่คือเหตุผลที่ ASCII ยังมีความสำคัญแม้โลกปัจจุบันจะใช้ Unicode เป็นหลัก

ทุกวันนี้ ASCII ยังใช้ที่ไหนบ้าง

แม้ ASCII จะมีอายุมากกว่า 60 ปี แต่ยังถูกใช้ในหลายพื้นที่:

• ภาษาโปรแกรม - ชื่อตัวแปร keyword operator และ syntax ส่วนใหญ่ยังเป็นอักขระ ASCII
• โปรโตคอลเครือข่าย - HTTP headers, SMTP commands, FTP และโปรโตคอลเก่าจำนวนมากอิงกับ ASCII
• รูปแบบไฟล์ - CSV, JSON, HTML, XML, Markdown และ INI ล้วนสร้างบนข้อความที่เข้ากันกับ ASCII
• URL - ชื่อโดเมนและส่วนประกอบจำนวนมากของ URL เริ่มจาก ASCII ส่วนอักขระอื่นมักต้องเข้ารหัส
• เทอร์มินัลและ command line - คำสั่ง shell, environment variables และ path จำนวนมากอิงกับข้อความแบบ ASCII-compatible
• Embedded systems - อุปกรณ์ขนาดเล็กนิยมใช้ ASCII เพราะเรียบง่าย กะทัดรัด และคาดเดาได้
• ASCII art - การสร้างภาพ แผนภาพ หรือกล่องข้อความจากตัวอักษรยังพบได้ในเอกสาร logs และวัฒนธรรมคอมพิวเตอร์ย้อนยุค

คำถามที่พบบ่อย