Personaje de control

Los caracteres de control de impresión se utilizaron inicialmente para controlar el mecanismo físico de las impresoras, los primeros dispositivos de salida. Un ejemplo temprano de esta idea fue el uso de figuras (FIGS) y letras (LTRS) en el código Baudot para alternar entre dos páginas de código. Un ejemplo posterior, aunque también temprano, fueron los caracteres de control de carro ASA fuera de banda . Más tarde, los caracteres de control se integraron en el flujo de datos a imprimir. El carácter de retorno de carro (CR), al enviarse a un dispositivo de este tipo, hace que este coloque el carácter en el borde del papel donde comienza la escritura (puede, o no, mover también la posición de impresión a la siguiente línea). El carácter de salto de línea (LF/NL) hace que el dispositivo coloque la posición de impresión en la siguiente línea. Puede (o no), dependiendo del dispositivo y su configuración, mover también la posición de impresión al inicio de la siguiente línea (que sería la posición más a la izquierda para escrituras de izquierda a derecha , como los alfabetos utilizados para las lenguas occidentales, y la posición más a la derecha para escrituras de derecha a izquierda, como los alfabetos hebreo y árabe). Los caracteres de tabulación vertical y horizontal (VT y HT/TAB) hacen que el dispositivo de salida mueva la posición de impresión a la siguiente tabulación en la dirección de lectura. El carácter de avance de página (FF/NP) inicia una nueva hoja de papel y puede o no moverse al inicio de la primera línea. El carácter de retroceso (BS) mueve la posición de impresión un espacio de carácter hacia atrás. En las impresoras, incluidas las terminales de copia impresa , esto se usa con mayor frecuencia para que la impresora pueda sobreimprimir caracteres para hacer otros caracteres que normalmente no están disponibles. En las terminales de vídeo y otros dispositivos de salida electrónicos, a menudo hay opciones de configuración de software (o hardware) que permiten un retroceso destructivo (por ejemplo, una secuencia BS, SP, BS), que borra, o uno no destructivo, que no lo hace. Los caracteres de desplazamiento de entrada y salida (SI y SO) seleccionaban conjuntos de caracteres alternativos, fuentes, subrayado u otros modos de impresión. Las secuencias de escape se usaban a menudo para hacer lo mismo.

Con la llegada de los terminales informáticos que no imprimían físicamente en papel y, por lo tanto, ofrecían mayor flexibilidad en cuanto a la ubicación de la pantalla, el borrado, etc., se adaptaron los códigos de control de impresión. Por ejemplo, el salto de página solía borrar la pantalla, ya que no había una nueva página impresa a la que avanzar. Se desarrollaron secuencias de escape más complejas para aprovechar la flexibilidad de los nuevos terminales y, de hecho, de las impresoras más modernas. El concepto de carácter de control siempre había sido algo limitante, y lo era aún más al utilizarse con hardware nuevo y mucho más flexible. Las secuencias de control (a veces implementadas como secuencias de escape) podían igualar la nueva flexibilidad y potencia, y se convirtieron en el método estándar. Sin embargo, existía, y sigue existiendo, una gran variedad de secuencias estándar entre las que elegir.

Los separadores (Archivo, Grupo, Registro y Unidad: FS, GS, RS y US) se crearon para estructurar datos, generalmente en cinta, con el fin de simular tarjetas perforadas . El fin de medio (EM) advierte que la cinta (u otro medio de grabación) está terminando. Si bien muchos sistemas utilizan CR/LF y TAB para estructurar datos, es posible encontrar los caracteres de control de separador en datos que necesitan estructurarse. Los caracteres de control de separador no están sobrecargados; su único uso general es separar datos en grupos estructurados. Sus valores numéricos son contiguos al carácter de espacio, que puede considerarse un miembro del grupo, como separador de palabras.

Por ejemplo, el separador RS se utiliza en la RFC 7464 (Secuencias de texto JSON) para codificar una secuencia de elementos JSON. Cada elemento de la secuencia comienza con un carácter RS ​​y termina con un salto de línea. Esto permite serializar secuencias JSON abiertas. Es uno de los protocolos de transmisión JSON . 

Los caracteres de control de transmisión tenían como objetivo estructurar un flujo de datos y gestionar la retransmisión o el fallo controlado, según fuera necesario, ante errores de transmisión.

El carácter de inicio de encabezado (SOH) se utilizaba para marcar una sección sin datos de un flujo de datos: la parte del flujo que contenía direcciones y otros datos de administración. El carácter de inicio de texto (STX) marcaba el final del encabezado y el inicio de la parte textual del flujo. El carácter de fin de texto (ETX) marcaba el final de los datos de un mensaje. Una convención muy utilizada consiste en que los dos caracteres que preceden a ETX sean una suma de verificación o CRC para la detección de errores. El carácter de fin de bloque de transmisión (ETB) se utilizaba para indicar el final de un bloque de datos, cuando los datos se dividían en dichos bloques para su transmisión.

El carácter de escape ( ESC ) tenía como objetivo entrecomillar el siguiente carácter; si se trataba de otro carácter de control, lo imprimía en lugar de ejecutar la función de control. Hoy en día, casi nunca se utiliza para este propósito. Diversos caracteres imprimibles se utilizan como caracteres de escape visibles , según el contexto.

El carácter de sustitución ( SUB ) se utilizaba para solicitar la traducción del siguiente carácter, de un carácter imprimible a otro valor, generalmente estableciendo el bit 5 a cero. Esto resultaba útil porque algunos soportes (como las hojas de papel producidas por máquinas de escribir) solo pueden transmitir caracteres imprimibles. Sin embargo, en los sistemas MS-DOS con archivos abiertos en modo texto, el carácter Ctrl+Z indica el final del texto o del archivo , en lugar de Ctrl+C o Ctrl+D , que son comunes en otros sistemas operativos.

El carácter de cancelación ( CAN ) indica que el elemento anterior debe descartarse. El carácter de acuse de recibo negativo ( NAK ) es un indicador que generalmente señala que hubo un problema de recepción y, a menudo, que el elemento actual debe enviarse nuevamente. El carácter de acuse de recibo ( ACK ) se usa normalmente como un indicador para señalar que no se detectó ningún problema con el elemento actual.

Cuando un medio de transmisión es semidúplex (es decir, solo puede transmitir en una dirección a la vez), generalmente hay una estación maestra que puede transmitir en cualquier momento y una o más estaciones esclavas que transmiten cuando tienen permiso. El carácter de consulta ( ENQ ) lo usa generalmente una estación maestra para solicitar a una estación esclava que envíe su siguiente mensaje. Una estación esclava indica que ha completado su transmisión enviando el carácter de fin de transmisión ( EOT ).

Los códigos de control de dispositivo (DC1 a DC4) eran originalmente genéricos y debían implementarse según las necesidades de cada dispositivo. Sin embargo, una necesidad universal en la transmisión de datos es solicitar al emisor que detenga la transmisión cuando el receptor no puede aceptar más datos temporalmente. Digital Equipment Corporation inventó una convención que utilizaba el carácter 19 (el carácter de control de dispositivo 3 ( DC3 ), también conocido como control-S o XOFF ) para detener la transmisión y el carácter 17 (el carácter de control de dispositivo 1 ( DC1 ), también conocido como control-Q o XON ) para iniciarla. Su uso se ha extendido tanto que muchos desconocen que no forma parte del ASCII oficial. Esta técnica, independientemente de su implementación, evita la necesidad de cables adicionales en el cable de datos dedicados exclusivamente a la gestión de la transmisión, lo que supone un ahorro. No obstante, es necesario utilizar un protocolo adecuado para el uso de estas señales de control de flujo de transmisión, a fin de evitar posibles bloqueos.

El carácter de escape de enlace de datos ( DLE ) tenía como objetivo indicar al otro extremo de un enlace de datos que el carácter siguiente es un carácter de control como STX o ETX. Por ejemplo, un paquete puede estar estructurado de la siguiente manera: ( DLE ) <STX> <PAYLOAD> ( DLE ) <ETX>.

El código 7 ( BEL ) tiene como objetivo generar una señal audible en el terminal receptor. ^{[ 8 ]}

Muchos de los caracteres de control ASCII fueron diseñados para dispositivos de la época que hoy en día son poco comunes. Por ejemplo, el código 22, "inactivo síncrono" ( SYN ), era enviado originalmente por módems síncronos (que deben enviar datos constantemente) cuando no había datos que enviar. (Los sistemas modernos suelen usar un bit de inicio para anunciar el comienzo de una palabra transmitida ; esta es una característica de la comunicación asíncrona . Los enlaces de comunicación síncrona eran más frecuentes en las computadoras centrales, donde generalmente se utilizaban líneas arrendadas corporativas para conectar una computadora central con otra o con una minicomputadora).

El código 0 (nombre de código ASCII NUL ) es un caso especial. En la cinta de papel, se da cuando no hay perforaciones. Es conveniente tratarlo como un carácter de relleno sin otro significado. Dado que la posición de un carácter NUL no tiene perforaciones, puede reemplazarse con cualquier otro carácter posteriormente, por lo que se usaba normalmente para reservar espacio, ya sea para corregir errores o para insertar información que estaría disponible más adelante o en otro lugar. En informática, se usa a menudo para rellenar registros de longitud fija ; para marcar el final de una cadena ; y antiguamente para dar a los dispositivos de impresión tiempo suficiente para ejecutar una función de control .

El código 127 ( DEL , también conocido como "borrado") es igualmente un caso especial. Su código de 7 bits está activado en binario, lo que esencialmente borraba una celda de caracteres en una cinta de papel al perforarla en exceso. La cinta de papel era un medio de almacenamiento común cuando se desarrolló ASCII, con una historia informática que se remonta a los equipos de descifrado de códigos de la Segunda Guerra Mundial en Biuro Szyfrów . La cinta de papel quedó obsoleta en la década de 1970, por lo que este aspecto de ASCII rara vez se utilizó después de eso. Algunos sistemas (como las computadoras Apple originales) lo convirtieron en un retroceso. Pero debido a que su código está en el rango ocupado por otros caracteres imprimibles, y debido a que no tenía un glifo asignado oficialmente, muchos proveedores de equipos informáticos lo usaron como un carácter imprimible adicional (a menudo un carácter de caja negra útil para borrar texto sobreimprimiendo con tinta).

Las ROM programables no borrables suelen implementarse como matrices de elementos fusibles, cada uno de los cuales representa un bit que solo puede cambiar de una dirección, normalmente de uno a cero. En estas PROM, los caracteres DEL y NUL se pueden usar de la misma manera que en las cintas perforadas: uno para reservar bytes de relleno sin significado que se pueden escribir posteriormente, y el otro para convertir los bytes escritos en bytes de relleno sin significado. Para las PROM que cambian de uno a cero, las funciones de NUL y DEL se invierten; además, DEL solo funciona con caracteres de 7 bits, que rara vez se usan hoy en día; para contenido de 8 bits, se puede usar el código de carácter 255, comúnmente definido como un espacio sin separación, en lugar de DEL.

Muchos sistemas de archivos no permiten caracteres de control en los nombres de archivo , ya que pueden tener funciones reservadas.