-0,000 000 000 742 147 676 640 5 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 000 742 147 676 640 5(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
-0,000 000 000 742 147 676 640 5(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:

|-0,000 000 000 742 147 676 640 5| = 0,000 000 000 742 147 676 640 5


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: 0,000 000 000 742 147 676 640 5.

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) 0,000 000 000 742 147 676 640 5 × 2 = 0 + 0,000 000 001 484 295 353 281;
  • 2) 0,000 000 001 484 295 353 281 × 2 = 0 + 0,000 000 002 968 590 706 562;
  • 3) 0,000 000 002 968 590 706 562 × 2 = 0 + 0,000 000 005 937 181 413 124;
  • 4) 0,000 000 005 937 181 413 124 × 2 = 0 + 0,000 000 011 874 362 826 248;
  • 5) 0,000 000 011 874 362 826 248 × 2 = 0 + 0,000 000 023 748 725 652 496;
  • 6) 0,000 000 023 748 725 652 496 × 2 = 0 + 0,000 000 047 497 451 304 992;
  • 7) 0,000 000 047 497 451 304 992 × 2 = 0 + 0,000 000 094 994 902 609 984;
  • 8) 0,000 000 094 994 902 609 984 × 2 = 0 + 0,000 000 189 989 805 219 968;
  • 9) 0,000 000 189 989 805 219 968 × 2 = 0 + 0,000 000 379 979 610 439 936;
  • 10) 0,000 000 379 979 610 439 936 × 2 = 0 + 0,000 000 759 959 220 879 872;
  • 11) 0,000 000 759 959 220 879 872 × 2 = 0 + 0,000 001 519 918 441 759 744;
  • 12) 0,000 001 519 918 441 759 744 × 2 = 0 + 0,000 003 039 836 883 519 488;
  • 13) 0,000 003 039 836 883 519 488 × 2 = 0 + 0,000 006 079 673 767 038 976;
  • 14) 0,000 006 079 673 767 038 976 × 2 = 0 + 0,000 012 159 347 534 077 952;
  • 15) 0,000 012 159 347 534 077 952 × 2 = 0 + 0,000 024 318 695 068 155 904;
  • 16) 0,000 024 318 695 068 155 904 × 2 = 0 + 0,000 048 637 390 136 311 808;
  • 17) 0,000 048 637 390 136 311 808 × 2 = 0 + 0,000 097 274 780 272 623 616;
  • 18) 0,000 097 274 780 272 623 616 × 2 = 0 + 0,000 194 549 560 545 247 232;
  • 19) 0,000 194 549 560 545 247 232 × 2 = 0 + 0,000 389 099 121 090 494 464;
  • 20) 0,000 389 099 121 090 494 464 × 2 = 0 + 0,000 778 198 242 180 988 928;
  • 21) 0,000 778 198 242 180 988 928 × 2 = 0 + 0,001 556 396 484 361 977 856;
  • 22) 0,001 556 396 484 361 977 856 × 2 = 0 + 0,003 112 792 968 723 955 712;
  • 23) 0,003 112 792 968 723 955 712 × 2 = 0 + 0,006 225 585 937 447 911 424;
  • 24) 0,006 225 585 937 447 911 424 × 2 = 0 + 0,012 451 171 874 895 822 848;
  • 25) 0,012 451 171 874 895 822 848 × 2 = 0 + 0,024 902 343 749 791 645 696;
  • 26) 0,024 902 343 749 791 645 696 × 2 = 0 + 0,049 804 687 499 583 291 392;
  • 27) 0,049 804 687 499 583 291 392 × 2 = 0 + 0,099 609 374 999 166 582 784;
  • 28) 0,099 609 374 999 166 582 784 × 2 = 0 + 0,199 218 749 998 333 165 568;
  • 29) 0,199 218 749 998 333 165 568 × 2 = 0 + 0,398 437 499 996 666 331 136;
  • 30) 0,398 437 499 996 666 331 136 × 2 = 0 + 0,796 874 999 993 332 662 272;
  • 31) 0,796 874 999 993 332 662 272 × 2 = 1 + 0,593 749 999 986 665 324 544;
  • 32) 0,593 749 999 986 665 324 544 × 2 = 1 + 0,187 499 999 973 330 649 088;
  • 33) 0,187 499 999 973 330 649 088 × 2 = 0 + 0,374 999 999 946 661 298 176;
  • 34) 0,374 999 999 946 661 298 176 × 2 = 0 + 0,749 999 999 893 322 596 352;
  • 35) 0,749 999 999 893 322 596 352 × 2 = 1 + 0,499 999 999 786 645 192 704;
  • 36) 0,499 999 999 786 645 192 704 × 2 = 0 + 0,999 999 999 573 290 385 408;
  • 37) 0,999 999 999 573 290 385 408 × 2 = 1 + 0,999 999 999 146 580 770 816;
  • 38) 0,999 999 999 146 580 770 816 × 2 = 1 + 0,999 999 998 293 161 541 632;
  • 39) 0,999 999 998 293 161 541 632 × 2 = 1 + 0,999 999 996 586 323 083 264;
  • 40) 0,999 999 996 586 323 083 264 × 2 = 1 + 0,999 999 993 172 646 166 528;
  • 41) 0,999 999 993 172 646 166 528 × 2 = 1 + 0,999 999 986 345 292 333 056;
  • 42) 0,999 999 986 345 292 333 056 × 2 = 1 + 0,999 999 972 690 584 666 112;
  • 43) 0,999 999 972 690 584 666 112 × 2 = 1 + 0,999 999 945 381 169 332 224;
  • 44) 0,999 999 945 381 169 332 224 × 2 = 1 + 0,999 999 890 762 338 664 448;
  • 45) 0,999 999 890 762 338 664 448 × 2 = 1 + 0,999 999 781 524 677 328 896;
  • 46) 0,999 999 781 524 677 328 896 × 2 = 1 + 0,999 999 563 049 354 657 792;
  • 47) 0,999 999 563 049 354 657 792 × 2 = 1 + 0,999 999 126 098 709 315 584;
  • 48) 0,999 999 126 098 709 315 584 × 2 = 1 + 0,999 998 252 197 418 631 168;
  • 49) 0,999 998 252 197 418 631 168 × 2 = 1 + 0,999 996 504 394 837 262 336;
  • 50) 0,999 996 504 394 837 262 336 × 2 = 1 + 0,999 993 008 789 674 524 672;
  • 51) 0,999 993 008 789 674 524 672 × 2 = 1 + 0,999 986 017 579 349 049 344;
  • 52) 0,999 986 017 579 349 049 344 × 2 = 1 + 0,999 972 035 158 698 098 688;
  • 53) 0,999 972 035 158 698 098 688 × 2 = 1 + 0,999 944 070 317 396 197 376;
  • 54) 0,999 944 070 317 396 197 376 × 2 = 1 + 0,999 888 140 634 792 394 752;

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:


0,000 000 000 742 147 676 640 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0010 1111 1111 1111 1111 11(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 742 147 676 640 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0010 1111 1111 1111 1111 11(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 31 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 000 742 147 676 640 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0010 1111 1111 1111 1111 11(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0010 1111 1111 1111 1111 11(2) × 20 =


1,1001 0111 1111 1111 1111 111(2) × 2-31


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): -31


Mantisă (nenormalizată):
1,1001 0111 1111 1111 1111 111


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-31 + 2(8-1) - 1 =


(-31 + 127)(10) =


96(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;
  • 96 : 2 = 48 + 0;
  • 48 : 2 = 24 + 0;
  • 24 : 2 = 12 + 0;
  • 12 : 2 = 6 + 0;
  • 6 : 2 = 3 + 0;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 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) =


96(10) =


0110 0000(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. 100 1011 1111 1111 1111 1111 =


100 1011 1111 1111 1111 1111


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) =
0110 0000


Mantisă (23 biți) =
100 1011 1111 1111 1111 1111


Numărul zecimal -0,000 000 000 742 147 676 640 5 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0000 - 100 1011 1111 1111 1111 1111


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