-0,000 000 000 422 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 000 422(10) din zecimal în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

Care sunt pașii pentru a scrie numărul
-0,000 000 000 422(10) din zecimal în binar în reprezentarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 8 biți pentru exponent, 23 de biți pentru mantisă)

1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

|-0,000 000 000 422| = 0,000 000 000 422


2. Întâi convertește în binar (în baza 2) partea întreagă: 0.
Împarte numărul în mod repetat la 2.

Notăm mai jos, în ordine, fiecare rest al împărțirilor.

Ne oprim când obținem un cât egal cu zero.


  • împărțire = cât + rest;
  • 0 : 2 = 0 + 0;

3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.

0(10) =


0(2)


4. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 000 422.

Înmulțește numărul în mod repetat cu 2.


Notăm mai jos fiecare parte întreagă a înmulțirilor.


Ne oprim când obținem o parte fracționară egală cu zero.


  • #) înmulțire = întreg + fracționar;
  • 1) 0,000 000 000 422 × 2 = 0 + 0,000 000 000 844;
  • 2) 0,000 000 000 844 × 2 = 0 + 0,000 000 001 688;
  • 3) 0,000 000 001 688 × 2 = 0 + 0,000 000 003 376;
  • 4) 0,000 000 003 376 × 2 = 0 + 0,000 000 006 752;
  • 5) 0,000 000 006 752 × 2 = 0 + 0,000 000 013 504;
  • 6) 0,000 000 013 504 × 2 = 0 + 0,000 000 027 008;
  • 7) 0,000 000 027 008 × 2 = 0 + 0,000 000 054 016;
  • 8) 0,000 000 054 016 × 2 = 0 + 0,000 000 108 032;
  • 9) 0,000 000 108 032 × 2 = 0 + 0,000 000 216 064;
  • 10) 0,000 000 216 064 × 2 = 0 + 0,000 000 432 128;
  • 11) 0,000 000 432 128 × 2 = 0 + 0,000 000 864 256;
  • 12) 0,000 000 864 256 × 2 = 0 + 0,000 001 728 512;
  • 13) 0,000 001 728 512 × 2 = 0 + 0,000 003 457 024;
  • 14) 0,000 003 457 024 × 2 = 0 + 0,000 006 914 048;
  • 15) 0,000 006 914 048 × 2 = 0 + 0,000 013 828 096;
  • 16) 0,000 013 828 096 × 2 = 0 + 0,000 027 656 192;
  • 17) 0,000 027 656 192 × 2 = 0 + 0,000 055 312 384;
  • 18) 0,000 055 312 384 × 2 = 0 + 0,000 110 624 768;
  • 19) 0,000 110 624 768 × 2 = 0 + 0,000 221 249 536;
  • 20) 0,000 221 249 536 × 2 = 0 + 0,000 442 499 072;
  • 21) 0,000 442 499 072 × 2 = 0 + 0,000 884 998 144;
  • 22) 0,000 884 998 144 × 2 = 0 + 0,001 769 996 288;
  • 23) 0,001 769 996 288 × 2 = 0 + 0,003 539 992 576;
  • 24) 0,003 539 992 576 × 2 = 0 + 0,007 079 985 152;
  • 25) 0,007 079 985 152 × 2 = 0 + 0,014 159 970 304;
  • 26) 0,014 159 970 304 × 2 = 0 + 0,028 319 940 608;
  • 27) 0,028 319 940 608 × 2 = 0 + 0,056 639 881 216;
  • 28) 0,056 639 881 216 × 2 = 0 + 0,113 279 762 432;
  • 29) 0,113 279 762 432 × 2 = 0 + 0,226 559 524 864;
  • 30) 0,226 559 524 864 × 2 = 0 + 0,453 119 049 728;
  • 31) 0,453 119 049 728 × 2 = 0 + 0,906 238 099 456;
  • 32) 0,906 238 099 456 × 2 = 1 + 0,812 476 198 912;
  • 33) 0,812 476 198 912 × 2 = 1 + 0,624 952 397 824;
  • 34) 0,624 952 397 824 × 2 = 1 + 0,249 904 795 648;
  • 35) 0,249 904 795 648 × 2 = 0 + 0,499 809 591 296;
  • 36) 0,499 809 591 296 × 2 = 0 + 0,999 619 182 592;
  • 37) 0,999 619 182 592 × 2 = 1 + 0,999 238 365 184;
  • 38) 0,999 238 365 184 × 2 = 1 + 0,998 476 730 368;
  • 39) 0,998 476 730 368 × 2 = 1 + 0,996 953 460 736;
  • 40) 0,996 953 460 736 × 2 = 1 + 0,993 906 921 472;
  • 41) 0,993 906 921 472 × 2 = 1 + 0,987 813 842 944;
  • 42) 0,987 813 842 944 × 2 = 1 + 0,975 627 685 888;
  • 43) 0,975 627 685 888 × 2 = 1 + 0,951 255 371 776;
  • 44) 0,951 255 371 776 × 2 = 1 + 0,902 510 743 552;
  • 45) 0,902 510 743 552 × 2 = 1 + 0,805 021 487 104;
  • 46) 0,805 021 487 104 × 2 = 1 + 0,610 042 974 208;
  • 47) 0,610 042 974 208 × 2 = 1 + 0,220 085 948 416;
  • 48) 0,220 085 948 416 × 2 = 0 + 0,440 171 896 832;
  • 49) 0,440 171 896 832 × 2 = 0 + 0,880 343 793 664;
  • 50) 0,880 343 793 664 × 2 = 1 + 0,760 687 587 328;
  • 51) 0,760 687 587 328 × 2 = 1 + 0,521 375 174 656;
  • 52) 0,521 375 174 656 × 2 = 1 + 0,042 750 349 312;
  • 53) 0,042 750 349 312 × 2 = 0 + 0,085 500 698 624;
  • 54) 0,085 500 698 624 × 2 = 0 + 0,171 001 397 248;
  • 55) 0,171 001 397 248 × 2 = 0 + 0,342 002 794 496;

Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă) și am obținut măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (Pierdem din precizie - numărul convertit pe care îl vom obține în final va fi doar o foarte bună aproximare a celui inițial).


5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului.

Ia fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor, începând din partea de sus a listei construite:


0,000 000 000 422(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100 1111 1111 1110 0111 000(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 422(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100 1111 1111 1110 0111 000(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 32 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 000 422(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100 1111 1111 1110 0111 000(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1100 1111 1111 1110 0111 000(2) × 20 =


1,1100 1111 1111 1110 0111 000(2) × 2-32


8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

Semn 1 (un număr negativ)


Exponent (neajustat): -32


Mantisă (nenormalizată):
1,1100 1111 1111 1110 0111 000


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 =


-32 + 2(8-1) - 1 =


(-32 + 127)(10) =


95(10)


10. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 95 : 2 = 47 + 1;
  • 47 : 2 = 23 + 1;
  • 23 : 2 = 11 + 1;
  • 11 : 2 = 5 + 1;
  • 5 : 2 = 2 + 1;
  • 2 : 2 = 1 + 0;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

11. Construiește reprezentarea în baza 2 a exponentului ajustat.

Ia fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus.


Exponent (ajustat) =


95(10) =


0101 1111(2)


12. Normalizează mantisa.

a) Renunță la primul bit, cel mai din stânga, care e întotdeauna 1, și la separatorul zecimal, dacă e cazul.


b) Ajustează-i lungimea la 23 biți, doar dacă e necesar (nu e cazul aici).


Mantisă (normalizată) =


1. 110 0111 1111 1111 0011 1000 =


110 0111 1111 1111 0011 1000


13. Cele trei elemente care alcătuiesc reprezentarea numărului în sistem binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

Semn (1 bit) =
1 (un număr negativ)


Exponent (8 biți) =
0101 1111


Mantisă (23 biți) =
110 0111 1111 1111 0011 1000


Numărul zecimal -0,000 000 000 422 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0101 1111 - 110 0111 1111 1111 0011 1000


Cum să convertești numere zecimale din sistem zecimal (baza 10) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți

Urmează pașii de mai jos pentru a converti un număr zecimal (cu virgulă) din baza zece în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Dacă numărul de convertit este negativ, se începe cu versiunea pozitivă a numărului.
  • 2. Se convertește întâi partea întreagă; împarte în mod repetat la 2 reprezentarea pozitivă a numărului întreg cu semn care trebuie convertit în sistem binar, ținând minte fiecare rest al împărțirilor. Atunci când găsim un CÂT care e egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus. Astfel, ultimul rest al împărțirilor de la punctul de mai sus devine primul simbol (situat cel mai la stânga) al numărului în baza doi, în timp ce primul rest devine ultimul simbol (situat cel mai la dreapta).
  • 4. Convertește apoi partea fracționară. Înmulțește în mod repetat cu 2, până se obține o parte fracționară egală cu zero, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor.
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor de mai sus, începând din partea de sus a listei construite (se iau părțile întregi în ordinea în care au fost obținute).
  • 6. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu "n" poziții la stânga (sau, dacă e cazul, la dreapta) astfel încât partea întreagă a acestuia să mai conțină un singur bit, diferit de '0'.
  • 7. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:
    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1;
  • 8. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal, dacă e cazul) și ajustându-i lungimea, la 23 biți, fie renunțând la biții în exces, din dreapta (pierzând precizie...) fie adaugând tot la dreapta biți setați pe '0'.
  • 9. Semnul (ocupă 1 bit) este egal fie cu 1, dacă este un număr negativ, fie cu 0, dacă e un număr pozitiv.

Exemplu: convertește numărul negativ -25,347 din sistem zecimal (baza zece) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie simplă pe 32 de biți:

  • 1. Se începe cu versiunea pozitivă a numărului:

    |-25,347| = 25,347;

  • 2. Convertește întâi partea întreagă, 25. Împarte în mod repetat la 2, ținând minte fiecare rest al împărțirilor, până obținem un cât care este egal cu zero:
    • împărțire = cât + rest;
    • 25 : 2 = 12 + 1;
    • 12 : 2 = 6 + 0;
    • 6 : 2 = 3 + 0;
    • 3 : 2 = 1 + 1;
    • 1 : 2 = 0 + 1;
    • Am obținut un cât care este egal cu ZERO => STOP
  • 3. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor începând din partea de jos a listei construite mai sus:

    25(10) = 1 1001(2)

  • 4. Convertește apoi partea fracționară 0,347. Înmulțește în mod repetat cu 2, ținând minte fiecare parte întreagă a înmulțirilor, până obținem o parte fracționară egală cu zero:
    • #) înmulțire = întreg + fracționar;
    • 1) 0,347 × 2 = 0 + 0,694;
    • 2) 0,694 × 2 = 1 + 0,388;
    • 3) 0,388 × 2 = 0 + 0,776;
    • 4) 0,776 × 2 = 1 + 0,552;
    • 5) 0,552 × 2 = 1 + 0,104;
    • 6) 0,104 × 2 = 0 + 0,208
    • 7) 0,208 × 2 = 0 + 0,416;
    • 8) 0,416 × 2 = 0 + 0,832;
    • 9) 0,832 × 2 = 1 + 0,664;
    • 10) 0,664 × 2 = 1 + 0,328;
    • 11) 0,328 × 2 = 0 + 0,656;
    • 12) 0,656 × 2 = 1 + 0,312;
    • 13) 0,312 × 2 = 0 + 0,624;
    • 14) 0,624 × 2 = 1 + 0,248;
    • 15) 0,248 × 2 = 0 + 0,496;
    • 16) 0,496 × 2 = 0 + 0,992;
    • 17) 0,992 × 2 = 1 + 0,984;
    • 18) 0,984 × 2 = 1 + 0,968;
    • 19) 0,968 × 2 = 1 + 0,936;
    • 20) 0,936 × 2 = 1 + 0,872;
    • 21) 0,872 × 2 = 1 + 0,744;
    • 22) 0,744 × 2 = 1 + 0,488;
    • 23) 0,488 × 2 = 0 + 0,976;
    • 24) 0,976 × 2 = 1 + 0,952;
    • Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută prin calcule. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă = 23) și a fost găsită prin calcule măcar o parte întreagă diferită de zero => STOP (pierzând precizie...).
  • 5. Construiește reprezentarea în baza 2 a părții fracționare a numărului, luând fiecare parte întreagă a rezultatelor înmulțirilor efectuate anterior, începând din partea de sus a listei construite:

    0,347(10) = 0,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 6. Recapitulare - numărul pozitiv înainte de normalizare:

    25,347(10) = 1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2)

  • 7. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu 4 poziții la stânga astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de '0':

    25,347(10) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) =
    1 1001,0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 20 =
    1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101(2) × 24

  • 8. Până în acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

    Semn: 1 (număr negativ);

    Exponent (neajustat): 4;

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101;

  • 9. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 8 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar (baza 2) pe 8 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus, ținând minte toate resturile, ce vor alcătui numărul în binar:

    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 = (4 + 127)(10) = 131(10) =
    1000 0011(2)

  • 10. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care este întotdeauna '1' (și la semnul zecimal) și ajustându-i lungimea la 23 biți, prin renunțarea la biții în exces, cei din dreapta (pierzând precizie...):

    Mantisă (nenormalizată): 1,1001 0101 1000 1101 0100 1111 1101

    Mantisă (normalizată): 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Concluzia:

    Semn (1 bit) = 1 (un număr negativ)

    Exponent (8 biți) = 1000 0011

    Mantisă (23 biți) = 100 1010 1100 0110 1010 0111

  • Numărul -25,347 convertit din sistem zecimal (baza 10) în binar pe 32 de biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 este:
    1 - 1000 0011 - 100 1010 1100 0110 1010 0111