Fachlexikon Mechatronik / Code, ASCII, Binärcode ,Graycode, BCD-Code, Aiken-Code, 8421-Code Stibitz-Code, BCD-3-Exzess, O`Brien-Code ,Gray-Exzess-Code ,Glixon-Code, Hamming-Code, Libaw-Craig-Code, Biquinärcode ,2 aus 5-Code, 1 aus 10-Code

Codes
Allgemein versteht man unter Code eine Verschlüsselung einer Information. Nach der Norm ist ein Code die eindeutige Zuordnung von Elementen bzw. Zeichen eines endlichen Zeichenvorrates zu denjenigen eines zweiten Zeichenvorrates nach einer bestimmten Vorschrift.

ASCII

Binärcode

Graycode

BCD-Code

Aiken-Code

8421-Code

Stibitz-Code

BCD-3-Exzess

O`Brien-Code

Gray-Exzess-Code

Glixon-Code

Hamming-Code

Libaw-Craig-Code

Biquinärcode

2 aus 5-Code

1 aus 10-Code

Vergleich verschiedener tetradischer Codearten
Dezimal	O`Brien Code	Gray-Code	Glixon- Code	BCD-dual Code 8421-Code	BCD-Aiken Code	BCD-3- Exzess-Code Stibitz-Code
0	0001	0000	0000	0000	0000	0011
1	0011	0001	0001	0001	0001	0100
2	0010	0011	0011	0010	0010	0101
3	0110	0010	0010	0011	0011	0110
4	0100	0110	0110	0100	0100	0111
5	1100	0111	0111	0101	1011	1000
6	1110	0101	0101	0110	1100	1001
7	1010	0100	0100	0111	1101	1010
8	1011	1100	1100	1000	1110	1011
9	1001	1101	1000	1001	1111	1100
Wertigkeit des BCD-dual-Codes 8421 und des BCD-Aiken-Codes 2421
Die tetradische Anordnung des Codes hat bei den Bitmustern den Vorteil, daß die dekadische Anordnung, wie sie vom dezimalen Zahlensystem bekannt ist, erhalten bleibt. Man unterscheidet einschrittige und mehrschrittige Codes. Die einschrittigen Codes sind so aufgebaut, daß sich bei jedem Schritt nur ein Bit im Bitmuster verändert. Wie O´Brien-Code, Gray-Code und Glixon-Code zeigen, unterscheidet sich jedes Muster nur in einem Bit vom Nachbarmuster. Sofern ein zyklischer Umlauf stattfindet, sollte sich das letzte Muster an das erste Bitmuster durch das Verändern von nur einem Bit anpassen. Bei einem zyklischen Umlauf für eine Dekade eignen sich der O`Brien oder der Glixon-Code. Beim Gray-Code findet der 1Bit-Umbruch erst nach dem 16. Bitmuster statt. Anwendungen finden diese Codes bei Codelinealen und Winkelcodierern, um Abtastfehler aufgrund mehrschrittiger Veränderung des Bitmusters zu vermeiden. Auch in den BCD-Codes (binary coded decimals = binär codierte Dezimalstellen) werden die jeweiligen Dezimalziffern durch ein entsprechendes Bitmuster ersetzt. Aufgrund der direkten dualen Zuordnung ist der BCD-dual-Code, auch 8421-Code bezeichnet, der BCD-Code schlechthin. Da sich der BCD-dual-Code nur für Additionen eignet, wird für Additionen und Subtraktionen der BCD-Aiken-Code verwendet. Diesen bezeichnet man auch als symmetrischen Code, weil er zwischen Schritt 4 und 5 eine Spiegelungsachse besitzt. Da die Ziffer durch Addition der jeweiligen Wertigkeit ermittelt werden kann, spricht man bei BCD-dual-Code (Wertigkeit 8421) und BCD-Aiken (Wertigkeit 2421) von gewichteten Codes. Für Anwendung in der seriellen Datenübertragung eignet sich der BCD-3-Exzeß-Code bzw. Stibitz-Code. Dieser ist ebenfalls symmetrisch aufgebaut, jedoch ohne die Bitmuster 0000 und 1111.

Verschiedener Codearten mit mehr als vier Stellen
Dezimal	2-aus-5-Code	1-aus-10-Code	Hamming-Code	Libaw-Craig-Code	Biquinär-Code
0	00011	0000000001	0000000	00000	1000001
1	00101	0000000010	0000111	00001	1000010
2	00110	0000000100	0011001	00011	1000100
3	01001	0000001000	0011110	00111	1001000
4	01010	0000010000	0101010	01111	1010000
5	01100	0000100000	0101101	11111	0100001
6	10001	0001000000	0110011	11110	0100010
7	10010	0010000000	0110100	11100	0100100
8	10100	0100000000	1001011	11000	0101000
9	11000	1000000000	1001100	10000	0110000

Codewörter mit mehr als vier Stellen werden als höherstellige Codes bezeichnet. Diese haben gegenüber den tetradischen Codes den Vorteil, daß Fehler leichter erkennbar sind. Beim 2-aus-5-Code sind je Codewort zwei von fünf Stellen mit 1 besetzt, beim Biquinär-Code (2-aus-7-Code) zwei von sieben Stellen und beim 1-aus-10-Code eine Stelle. Der Libaw-Craig-Code besteht aus einschrittigen Codes und der Hamming-Code ist ein dreischrittiger Code, d. h. von einem Schritt zum nächsten ändert dieser Code drei Bitstellen.

Binärcode

Einfach zu verarbeitender Code in der Datenverarbeitung. Nicht geeignet für eine optische Abtastung, da die Bitwechsel auf mehreren Spuren nicht exakt zeitsynchron erfolgen. Somit kann es aufgrund einer falschen Positionszuordnung zu Lesefehlern kommen.

Codemuster des Binärcodes

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Bit1
Bit2
Bit3
Bit4
Bit5

Gray-Code
Einschrittiger Code, bei dem gewährleistet ist, dass sich von Position zu Position jeweils nur ein Bit ändert. Dies führt zu einer zuverlässigen Abtastung des Codes und somit der Positionen.
Codemuster des Gray Codes
Wertigkeit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4

Gray-Excess-Code
Symmetrisch gekappter Gray Code. Der Gray Excess Code ist ein Teilbereich des vollständigen Gray Codes, mit dem geradzahlige Teilungen ermöglicht werden wie beispielsweise 360,720, 1000 usw.
Codemuster des Gray-Excess-Codes
Wertigkeit	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4

ASCII-Code

Der ASCII-Code (American Standard Code for Information Interchange) ist ein genormter 8bit Standard-Code für Informationsaustausch. Mit den 8bit lassen sich 256 Zeichen darstellen, wovon jedoch nur 7bit (128 Zeichen) genormt sind. Die restlichen Bits sind je nach Hersteller mit Sonderzeichen oder grafischen Symbolen belegt.

ASCII-Zeichensatz in Dezimal und Hexadezimal
Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen	Dez	Hez	Zei- chen
0	0	NUL	16	10	DLE	32	20	SP	48	30	0	64	40	@	80	50	P	96	60	`	112	70	p
1	1	SOH	17	11	DC1	33	21	!	49	31	1	65	41	A	81	51	Q	97	61	a	113	71	q
2	2	STX	18	12	DC2	34	22	“	50	32	2	66	42	B	82	52	R	98	62	b	114	72	r
3	3	ETX	19	13	DC3	35	23	#	51	33	3	67	43	C	83	53	S	99	63	c	115	73	s
4	4	EOT	20	14	DC4	36	24	$	52	34	4	68	44	D	84	54	T	100	64	d	116	74	t
5	5	ENQ	21	15	NAK	37	25	%	53	35	5	69	45	E	85	55	U	101	65	e	117	75	u
6	6	ACK	22	16	SYN	38	26	&	54	36	6	70	46	F	86	56	V	102	66	f	118	76	v
7	7	BEL	23	17	ETB	39	27	‘	55	37	7	71	47	G	87	57	W	103	67	g	119	77	w
8	8	BS	24	18	CAN	40	28	(	56	38	8	72	48	H	88	58	X	104	68	h	120	78	x
9	9	HT	25	19	EM	41	29	)	57	39	9	73	49	I	89	59	Y	105	69	i	121	79	y
10	A	LF	26	1A	SUB	42	2A	*	58	3A	:	74	4A	J	90	5A	Z	106	6A	j	122	7A	z
11	B	VT	27	1B	ESC	43	2B	+	59	3B	;	75	4B	K	91	5B	[	107	6B	k	123	7B	{
12	C	FF	28	1C	FS	44	2C	,	60	3C	<	76	4C	L	92	5C	\	108	6C	l	124	7C	\|
13	D	CR	29	1D	GS	45	2D	-	61	3D	=	77	4D	M	93	5D	]	109	6D	m	125	7D	}
14	E	SO	30	1E	RS	46	2E	.	62	3E	>	78	4E	N	94	5E	^	110	6E	n	126	7E	~
15	F	SI	31	1F	US	47	2F	/	63	3F	?	79	4F	O	95	5F	_	111	6F	o	127	7F	DEL