-0,000 000 001 8 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 001 8(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
-0,000 000 001 8(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:

|-0,000 000 001 8| = 0,000 000 001 8


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: 0,000 000 001 8.

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) 0,000 000 001 8 × 2 = 0 + 0,000 000 003 6;
  • 2) 0,000 000 003 6 × 2 = 0 + 0,000 000 007 2;
  • 3) 0,000 000 007 2 × 2 = 0 + 0,000 000 014 4;
  • 4) 0,000 000 014 4 × 2 = 0 + 0,000 000 028 8;
  • 5) 0,000 000 028 8 × 2 = 0 + 0,000 000 057 6;
  • 6) 0,000 000 057 6 × 2 = 0 + 0,000 000 115 2;
  • 7) 0,000 000 115 2 × 2 = 0 + 0,000 000 230 4;
  • 8) 0,000 000 230 4 × 2 = 0 + 0,000 000 460 8;
  • 9) 0,000 000 460 8 × 2 = 0 + 0,000 000 921 6;
  • 10) 0,000 000 921 6 × 2 = 0 + 0,000 001 843 2;
  • 11) 0,000 001 843 2 × 2 = 0 + 0,000 003 686 4;
  • 12) 0,000 003 686 4 × 2 = 0 + 0,000 007 372 8;
  • 13) 0,000 007 372 8 × 2 = 0 + 0,000 014 745 6;
  • 14) 0,000 014 745 6 × 2 = 0 + 0,000 029 491 2;
  • 15) 0,000 029 491 2 × 2 = 0 + 0,000 058 982 4;
  • 16) 0,000 058 982 4 × 2 = 0 + 0,000 117 964 8;
  • 17) 0,000 117 964 8 × 2 = 0 + 0,000 235 929 6;
  • 18) 0,000 235 929 6 × 2 = 0 + 0,000 471 859 2;
  • 19) 0,000 471 859 2 × 2 = 0 + 0,000 943 718 4;
  • 20) 0,000 943 718 4 × 2 = 0 + 0,001 887 436 8;
  • 21) 0,001 887 436 8 × 2 = 0 + 0,003 774 873 6;
  • 22) 0,003 774 873 6 × 2 = 0 + 0,007 549 747 2;
  • 23) 0,007 549 747 2 × 2 = 0 + 0,015 099 494 4;
  • 24) 0,015 099 494 4 × 2 = 0 + 0,030 198 988 8;
  • 25) 0,030 198 988 8 × 2 = 0 + 0,060 397 977 6;
  • 26) 0,060 397 977 6 × 2 = 0 + 0,120 795 955 2;
  • 27) 0,120 795 955 2 × 2 = 0 + 0,241 591 910 4;
  • 28) 0,241 591 910 4 × 2 = 0 + 0,483 183 820 8;
  • 29) 0,483 183 820 8 × 2 = 0 + 0,966 367 641 6;
  • 30) 0,966 367 641 6 × 2 = 1 + 0,932 735 283 2;
  • 31) 0,932 735 283 2 × 2 = 1 + 0,865 470 566 4;
  • 32) 0,865 470 566 4 × 2 = 1 + 0,730 941 132 8;
  • 33) 0,730 941 132 8 × 2 = 1 + 0,461 882 265 6;
  • 34) 0,461 882 265 6 × 2 = 0 + 0,923 764 531 2;
  • 35) 0,923 764 531 2 × 2 = 1 + 0,847 529 062 4;
  • 36) 0,847 529 062 4 × 2 = 1 + 0,695 058 124 8;
  • 37) 0,695 058 124 8 × 2 = 1 + 0,390 116 249 6;
  • 38) 0,390 116 249 6 × 2 = 0 + 0,780 232 499 2;
  • 39) 0,780 232 499 2 × 2 = 1 + 0,560 464 998 4;
  • 40) 0,560 464 998 4 × 2 = 1 + 0,120 929 996 8;
  • 41) 0,120 929 996 8 × 2 = 0 + 0,241 859 993 6;
  • 42) 0,241 859 993 6 × 2 = 0 + 0,483 719 987 2;
  • 43) 0,483 719 987 2 × 2 = 0 + 0,967 439 974 4;
  • 44) 0,967 439 974 4 × 2 = 1 + 0,934 879 948 8;
  • 45) 0,934 879 948 8 × 2 = 1 + 0,869 759 897 6;
  • 46) 0,869 759 897 6 × 2 = 1 + 0,739 519 795 2;
  • 47) 0,739 519 795 2 × 2 = 1 + 0,479 039 590 4;
  • 48) 0,479 039 590 4 × 2 = 0 + 0,958 079 180 8;
  • 49) 0,958 079 180 8 × 2 = 1 + 0,916 158 361 6;
  • 50) 0,916 158 361 6 × 2 = 1 + 0,832 316 723 2;
  • 51) 0,832 316 723 2 × 2 = 1 + 0,664 633 446 4;
  • 52) 0,664 633 446 4 × 2 = 1 + 0,329 266 892 8;
  • 53) 0,329 266 892 8 × 2 = 0 + 0,658 533 785 6;

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:


0,000 000 001 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 1011 0001 1110 1111 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 001 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 1011 0001 1110 1111 0(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 30 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 001 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 1011 0001 1110 1111 0(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 1011 0001 1110 1111 0(2) × 20 =


1,1110 1110 1100 0111 1011 110(2) × 2-30


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): -30


Mantisă (nenormalizată):
1,1110 1110 1100 0111 1011 110


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-30 + 2(8-1) - 1 =


(-30 + 127)(10) =


97(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;
  • 97 : 2 = 48 + 1;
  • 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) =


97(10) =


0110 0001(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 0111 0110 0011 1101 1110 =


111 0111 0110 0011 1101 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) =
0110 0001


Mantisă (23 biți) =
111 0111 0110 0011 1101 1110


Numărul zecimal -0,000 000 001 8 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0001 - 111 0111 0110 0011 1101 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