-0,000 000 000 46 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 000 46(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 46(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 46| = 0,000 000 000 46


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 46.

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 46 × 2 = 0 + 0,000 000 000 92;
  • 2) 0,000 000 000 92 × 2 = 0 + 0,000 000 001 84;
  • 3) 0,000 000 001 84 × 2 = 0 + 0,000 000 003 68;
  • 4) 0,000 000 003 68 × 2 = 0 + 0,000 000 007 36;
  • 5) 0,000 000 007 36 × 2 = 0 + 0,000 000 014 72;
  • 6) 0,000 000 014 72 × 2 = 0 + 0,000 000 029 44;
  • 7) 0,000 000 029 44 × 2 = 0 + 0,000 000 058 88;
  • 8) 0,000 000 058 88 × 2 = 0 + 0,000 000 117 76;
  • 9) 0,000 000 117 76 × 2 = 0 + 0,000 000 235 52;
  • 10) 0,000 000 235 52 × 2 = 0 + 0,000 000 471 04;
  • 11) 0,000 000 471 04 × 2 = 0 + 0,000 000 942 08;
  • 12) 0,000 000 942 08 × 2 = 0 + 0,000 001 884 16;
  • 13) 0,000 001 884 16 × 2 = 0 + 0,000 003 768 32;
  • 14) 0,000 003 768 32 × 2 = 0 + 0,000 007 536 64;
  • 15) 0,000 007 536 64 × 2 = 0 + 0,000 015 073 28;
  • 16) 0,000 015 073 28 × 2 = 0 + 0,000 030 146 56;
  • 17) 0,000 030 146 56 × 2 = 0 + 0,000 060 293 12;
  • 18) 0,000 060 293 12 × 2 = 0 + 0,000 120 586 24;
  • 19) 0,000 120 586 24 × 2 = 0 + 0,000 241 172 48;
  • 20) 0,000 241 172 48 × 2 = 0 + 0,000 482 344 96;
  • 21) 0,000 482 344 96 × 2 = 0 + 0,000 964 689 92;
  • 22) 0,000 964 689 92 × 2 = 0 + 0,001 929 379 84;
  • 23) 0,001 929 379 84 × 2 = 0 + 0,003 858 759 68;
  • 24) 0,003 858 759 68 × 2 = 0 + 0,007 717 519 36;
  • 25) 0,007 717 519 36 × 2 = 0 + 0,015 435 038 72;
  • 26) 0,015 435 038 72 × 2 = 0 + 0,030 870 077 44;
  • 27) 0,030 870 077 44 × 2 = 0 + 0,061 740 154 88;
  • 28) 0,061 740 154 88 × 2 = 0 + 0,123 480 309 76;
  • 29) 0,123 480 309 76 × 2 = 0 + 0,246 960 619 52;
  • 30) 0,246 960 619 52 × 2 = 0 + 0,493 921 239 04;
  • 31) 0,493 921 239 04 × 2 = 0 + 0,987 842 478 08;
  • 32) 0,987 842 478 08 × 2 = 1 + 0,975 684 956 16;
  • 33) 0,975 684 956 16 × 2 = 1 + 0,951 369 912 32;
  • 34) 0,951 369 912 32 × 2 = 1 + 0,902 739 824 64;
  • 35) 0,902 739 824 64 × 2 = 1 + 0,805 479 649 28;
  • 36) 0,805 479 649 28 × 2 = 1 + 0,610 959 298 56;
  • 37) 0,610 959 298 56 × 2 = 1 + 0,221 918 597 12;
  • 38) 0,221 918 597 12 × 2 = 0 + 0,443 837 194 24;
  • 39) 0,443 837 194 24 × 2 = 0 + 0,887 674 388 48;
  • 40) 0,887 674 388 48 × 2 = 1 + 0,775 348 776 96;
  • 41) 0,775 348 776 96 × 2 = 1 + 0,550 697 553 92;
  • 42) 0,550 697 553 92 × 2 = 1 + 0,101 395 107 84;
  • 43) 0,101 395 107 84 × 2 = 0 + 0,202 790 215 68;
  • 44) 0,202 790 215 68 × 2 = 0 + 0,405 580 431 36;
  • 45) 0,405 580 431 36 × 2 = 0 + 0,811 160 862 72;
  • 46) 0,811 160 862 72 × 2 = 1 + 0,622 321 725 44;
  • 47) 0,622 321 725 44 × 2 = 1 + 0,244 643 450 88;
  • 48) 0,244 643 450 88 × 2 = 0 + 0,489 286 901 76;
  • 49) 0,489 286 901 76 × 2 = 0 + 0,978 573 803 52;
  • 50) 0,978 573 803 52 × 2 = 1 + 0,957 147 607 04;
  • 51) 0,957 147 607 04 × 2 = 1 + 0,914 295 214 08;
  • 52) 0,914 295 214 08 × 2 = 1 + 0,828 590 428 16;
  • 53) 0,828 590 428 16 × 2 = 1 + 0,657 180 856 32;
  • 54) 0,657 180 856 32 × 2 = 1 + 0,314 361 712 64;
  • 55) 0,314 361 712 64 × 2 = 0 + 0,628 723 425 28;

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 46(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111 1001 1100 0110 0111 110(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 46(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111 1001 1100 0110 0111 110(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 46(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111 1001 1100 0110 0111 110(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1111 1001 1100 0110 0111 110(2) × 20 =


1,1111 1001 1100 0110 0111 110(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):
1,1111 1001 1100 0110 0111 110


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. 111 1100 1110 0011 0011 1110 =


111 1100 1110 0011 0011 1110


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) =
111 1100 1110 0011 0011 1110


Numărul zecimal -0,000 000 000 46 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0101 1111 - 111 1100 1110 0011 0011 1110


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