-0,000 000 004 09 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 004 09(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
-0,000 000 004 09(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:

|-0,000 000 004 09| = 0,000 000 004 09


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: 0,000 000 004 09.

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) 0,000 000 004 09 × 2 = 0 + 0,000 000 008 18;
  • 2) 0,000 000 008 18 × 2 = 0 + 0,000 000 016 36;
  • 3) 0,000 000 016 36 × 2 = 0 + 0,000 000 032 72;
  • 4) 0,000 000 032 72 × 2 = 0 + 0,000 000 065 44;
  • 5) 0,000 000 065 44 × 2 = 0 + 0,000 000 130 88;
  • 6) 0,000 000 130 88 × 2 = 0 + 0,000 000 261 76;
  • 7) 0,000 000 261 76 × 2 = 0 + 0,000 000 523 52;
  • 8) 0,000 000 523 52 × 2 = 0 + 0,000 001 047 04;
  • 9) 0,000 001 047 04 × 2 = 0 + 0,000 002 094 08;
  • 10) 0,000 002 094 08 × 2 = 0 + 0,000 004 188 16;
  • 11) 0,000 004 188 16 × 2 = 0 + 0,000 008 376 32;
  • 12) 0,000 008 376 32 × 2 = 0 + 0,000 016 752 64;
  • 13) 0,000 016 752 64 × 2 = 0 + 0,000 033 505 28;
  • 14) 0,000 033 505 28 × 2 = 0 + 0,000 067 010 56;
  • 15) 0,000 067 010 56 × 2 = 0 + 0,000 134 021 12;
  • 16) 0,000 134 021 12 × 2 = 0 + 0,000 268 042 24;
  • 17) 0,000 268 042 24 × 2 = 0 + 0,000 536 084 48;
  • 18) 0,000 536 084 48 × 2 = 0 + 0,001 072 168 96;
  • 19) 0,001 072 168 96 × 2 = 0 + 0,002 144 337 92;
  • 20) 0,002 144 337 92 × 2 = 0 + 0,004 288 675 84;
  • 21) 0,004 288 675 84 × 2 = 0 + 0,008 577 351 68;
  • 22) 0,008 577 351 68 × 2 = 0 + 0,017 154 703 36;
  • 23) 0,017 154 703 36 × 2 = 0 + 0,034 309 406 72;
  • 24) 0,034 309 406 72 × 2 = 0 + 0,068 618 813 44;
  • 25) 0,068 618 813 44 × 2 = 0 + 0,137 237 626 88;
  • 26) 0,137 237 626 88 × 2 = 0 + 0,274 475 253 76;
  • 27) 0,274 475 253 76 × 2 = 0 + 0,548 950 507 52;
  • 28) 0,548 950 507 52 × 2 = 1 + 0,097 901 015 04;
  • 29) 0,097 901 015 04 × 2 = 0 + 0,195 802 030 08;
  • 30) 0,195 802 030 08 × 2 = 0 + 0,391 604 060 16;
  • 31) 0,391 604 060 16 × 2 = 0 + 0,783 208 120 32;
  • 32) 0,783 208 120 32 × 2 = 1 + 0,566 416 240 64;
  • 33) 0,566 416 240 64 × 2 = 1 + 0,132 832 481 28;
  • 34) 0,132 832 481 28 × 2 = 0 + 0,265 664 962 56;
  • 35) 0,265 664 962 56 × 2 = 0 + 0,531 329 925 12;
  • 36) 0,531 329 925 12 × 2 = 1 + 0,062 659 850 24;
  • 37) 0,062 659 850 24 × 2 = 0 + 0,125 319 700 48;
  • 38) 0,125 319 700 48 × 2 = 0 + 0,250 639 400 96;
  • 39) 0,250 639 400 96 × 2 = 0 + 0,501 278 801 92;
  • 40) 0,501 278 801 92 × 2 = 1 + 0,002 557 603 84;
  • 41) 0,002 557 603 84 × 2 = 0 + 0,005 115 207 68;
  • 42) 0,005 115 207 68 × 2 = 0 + 0,010 230 415 36;
  • 43) 0,010 230 415 36 × 2 = 0 + 0,020 460 830 72;
  • 44) 0,020 460 830 72 × 2 = 0 + 0,040 921 661 44;
  • 45) 0,040 921 661 44 × 2 = 0 + 0,081 843 322 88;
  • 46) 0,081 843 322 88 × 2 = 0 + 0,163 686 645 76;
  • 47) 0,163 686 645 76 × 2 = 0 + 0,327 373 291 52;
  • 48) 0,327 373 291 52 × 2 = 0 + 0,654 746 583 04;
  • 49) 0,654 746 583 04 × 2 = 1 + 0,309 493 166 08;
  • 50) 0,309 493 166 08 × 2 = 0 + 0,618 986 332 16;
  • 51) 0,618 986 332 16 × 2 = 1 + 0,237 972 664 32;

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:


0,000 000 004 09(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0001 1001 0001 0000 0000 101(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 004 09(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0001 1001 0001 0000 0000 101(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 28 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 004 09(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0001 1001 0001 0000 0000 101(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0001 1001 0001 0000 0000 101(2) × 20 =


1,0001 1001 0001 0000 0000 101(2) × 2-28


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): -28


Mantisă (nenormalizată):
1,0001 1001 0001 0000 0000 101


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-28 + 2(8-1) - 1 =


(-28 + 127)(10) =


99(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;
  • 99 : 2 = 49 + 1;
  • 49 : 2 = 24 + 1;
  • 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) =


99(10) =


0110 0011(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. 000 1100 1000 1000 0000 0101 =


000 1100 1000 1000 0000 0101


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 0011


Mantisă (23 biți) =
000 1100 1000 1000 0000 0101


Numărul zecimal -0,000 000 004 09 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0011 - 000 1100 1000 1000 0000 0101


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