使用 tikz 绘制旧穿孔卡片

Question

我正在尝试使用 tikz 绘制穿孔卡片。该卡片是一个 8 x 80 矩阵。卡片通过编码方案（例如 ASCII）在卡片标题中“存储”一个句子（例如程序源代码中的一行）。每列用二进制代码表示一个句子字符：第 0 列表示第一个字符，第 1 列表示第二个字符，依此类推。显然，一个句子不能超过 80 个字符。一行中的孔表示相应的代码位为 1；“非孔”表示 0。例如，如果第 11 个位置的字符是“A”（二进制中的 65 或 01000001），则第 10 列的第 0 行和第 6 行中有一个孔。

使用 binhex 库 \nbinary 宏，我可以获得与十进制数相对应的 1 和 0 的字符串；使用 xstring 包中的 \StrChar 宏，我可以获得这些“位”，但从左到右，这会使孔出现在卡片的错误位置（例如，在“A”的情况下，孔出现在第 7 行和第 5 行）。

我的另一个问题是我无法逐个获取句子的位置（所有列的打印字符都是相同的）。

上面是我想要获取的前 4 列的部分视图。

我的代码：

\documentclass[16pt,a4paper, openright,twoside, fleqn]{book}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows, arrows.meta, backgrounds,calc, chains, calligraphy,  decorations.pathreplacing, decorations.markings, external, fit,positioning, scopes, ,shapes.arrows, shapes.multipart, shapes.symbols, shapes.geometric, shapes.callouts, shadows, shadows.blur, tikzmark}
\usepackage{xstring}
\usepackage{ifthen}
\usepackage{stix}

\begin{document}
\input binhex   
\def\word{\nbinary{8}{0}} % Fixed ASCII
       
   
\begin{tikzpicture}[scale=.4, transform shape]  
   \node[rectangle, draw, rounded corners=1ex, fit={(-1,1) (37, -11)}, line width = 0.4mm, ] (card) {};
   \node[text centered, below right = 3mm and 1cm of card.north west] {{\huge \texttt{IF WS-NUM1 IS GREATER THAN OR EQUAL TO WS-NUM2 THEN}}};
   \foreach \x  [count = \yi] in {0, ..., 79} {
       \node[text centered] at (\x*.45,-11) {\x};
   }
   
   \foreach \x  [count = \xi] in {0, 1, 2, ..., 79}{   
       \foreach \k  [count = \ki] in {1, ..., 8}{  
           \StrChar{\word}{\k}[\bit]
           \ifthenelse{\equal{\bit}{1}}{
               \node[text centered, minimum size=2mm, text width=2mm] at (\x*.45,\k *-1.2) {{\huge $\talloblong$}}; 
           }
           {
               \node[text centered, minimum size=2mm, text width=2mm] at (\x*.45,\k *-1.2) {\number\numexpr 1-\k \relax};
           }
       }
   }
\end{tikzpicture}       
\end{document}

提前致谢！

Answer 1

我记得 Hollerith 卡看起来更像是

文字印在孔的上方，编码可能是 EBCDIC（至少对于 IBM 打卡机而言）。我认为第九行是奇偶校验位。

Answer 2

这是一些函数，它可以转换列表中的二进制文件，并在前面添加足够多的零，以使列表具有固定长度。然后，您可以循环遍历此列表以绘制列条目。我只是使用随机二进制文件进行测试。我还不够大，不知道打孔卡到底是什么样子。

\documentclass[tikz,border=3mm]{standalone}
\usetikzlibrary{fit,positioning}
\makeatletter
\pgfmathdeclarefunction{Split}{2}{%
  \begingroup%
    \pgfmath@count0%
    \expandafter\pgfmath@split@i#1\pgfmath@token@stop
    \pgfutil@loop
        \ifnum\pgfmath@count<#2\relax
          \advance\pgfmath@count by1\relax 
          \edef\pgfmathresult{0,\pgfmathresult}%   
    \pgfutil@repeat
    \pgfmathsmuggle\pgfmathresult%
  \endgroup}
\def\pgfmath@split@i#1{%
    \ifx\pgfmath@token@stop#1%
    \else
      \ifnum\pgfmath@count=0\relax
        \edef\pgfmathresult{#1}%
      \else
        \edef\pgfmathresult{\pgfmathresult,#1}%
      \fi
      \advance\pgfmath@count by1%
      \expandafter\pgfmath@split@i
    \fi}  
\makeatother
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[scale=.4, transform shape]  
   \node[rectangle, draw, rounded corners=1ex, fit={(-1,1) (37, -11)}, line width = 0.4mm, ] (card) {};
   \node[text centered, below right = 3mm and 1cm of card.north west,
    font=\huge\ttfamily] 
    {IF WS-NUM1 IS GREATER THAN OR EQUAL TO WS-NUM2 THEN};
   \foreach \x  [count = \yi] in {0, ..., 79} {
       \node[text centered] at (\x*.45,-11) {\x};
   }
   
   \foreach \x  [count = \xi] in {0, 1, 2, ..., 79}{  
       % generate a random integer between 0 and 255
       \pgfmathtruncatemacro{\myrnd}{random(256)-1}
       % convert it to a binary
       \pgfmathtruncatemacro{\myword}{bin(\myrnd)}
       % convert the binary to a list and prepend zeros till it has 8 entries
       \pgfmathsetmacro{\mysplitword}{Split("\myword",8)}  
       \foreach \k  [count = \ki] in \mysplitword {  
           \ifnum\k=1
             \path (\x*.45,-1.2*\ki) 
             node[text height=1.1em,draw,inner sep=0pt,minimum width={width("0")}] {}; 
           \else
              \path (\x*.45,-1.2*\ki) 
              node (tmp)[text height=1.1em,inner sep=0pt] {\ki}
              (\tikzlastnode.north west) edge (\tikzlastnode.north east);
           \fi            
       }
   }
\end{tikzpicture}       
\end{document}