-0,000 000 004 22 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 004 22(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 22(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 22| = 0,000 000 004 22


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 22.

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 22 × 2 = 0 + 0,000 000 008 44;
  • 2) 0,000 000 008 44 × 2 = 0 + 0,000 000 016 88;
  • 3) 0,000 000 016 88 × 2 = 0 + 0,000 000 033 76;
  • 4) 0,000 000 033 76 × 2 = 0 + 0,000 000 067 52;
  • 5) 0,000 000 067 52 × 2 = 0 + 0,000 000 135 04;
  • 6) 0,000 000 135 04 × 2 = 0 + 0,000 000 270 08;
  • 7) 0,000 000 270 08 × 2 = 0 + 0,000 000 540 16;
  • 8) 0,000 000 540 16 × 2 = 0 + 0,000 001 080 32;
  • 9) 0,000 001 080 32 × 2 = 0 + 0,000 002 160 64;
  • 10) 0,000 002 160 64 × 2 = 0 + 0,000 004 321 28;
  • 11) 0,000 004 321 28 × 2 = 0 + 0,000 008 642 56;
  • 12) 0,000 008 642 56 × 2 = 0 + 0,000 017 285 12;
  • 13) 0,000 017 285 12 × 2 = 0 + 0,000 034 570 24;
  • 14) 0,000 034 570 24 × 2 = 0 + 0,000 069 140 48;
  • 15) 0,000 069 140 48 × 2 = 0 + 0,000 138 280 96;
  • 16) 0,000 138 280 96 × 2 = 0 + 0,000 276 561 92;
  • 17) 0,000 276 561 92 × 2 = 0 + 0,000 553 123 84;
  • 18) 0,000 553 123 84 × 2 = 0 + 0,001 106 247 68;
  • 19) 0,001 106 247 68 × 2 = 0 + 0,002 212 495 36;
  • 20) 0,002 212 495 36 × 2 = 0 + 0,004 424 990 72;
  • 21) 0,004 424 990 72 × 2 = 0 + 0,008 849 981 44;
  • 22) 0,008 849 981 44 × 2 = 0 + 0,017 699 962 88;
  • 23) 0,017 699 962 88 × 2 = 0 + 0,035 399 925 76;
  • 24) 0,035 399 925 76 × 2 = 0 + 0,070 799 851 52;
  • 25) 0,070 799 851 52 × 2 = 0 + 0,141 599 703 04;
  • 26) 0,141 599 703 04 × 2 = 0 + 0,283 199 406 08;
  • 27) 0,283 199 406 08 × 2 = 0 + 0,566 398 812 16;
  • 28) 0,566 398 812 16 × 2 = 1 + 0,132 797 624 32;
  • 29) 0,132 797 624 32 × 2 = 0 + 0,265 595 248 64;
  • 30) 0,265 595 248 64 × 2 = 0 + 0,531 190 497 28;
  • 31) 0,531 190 497 28 × 2 = 1 + 0,062 380 994 56;
  • 32) 0,062 380 994 56 × 2 = 0 + 0,124 761 989 12;
  • 33) 0,124 761 989 12 × 2 = 0 + 0,249 523 978 24;
  • 34) 0,249 523 978 24 × 2 = 0 + 0,499 047 956 48;
  • 35) 0,499 047 956 48 × 2 = 0 + 0,998 095 912 96;
  • 36) 0,998 095 912 96 × 2 = 1 + 0,996 191 825 92;
  • 37) 0,996 191 825 92 × 2 = 1 + 0,992 383 651 84;
  • 38) 0,992 383 651 84 × 2 = 1 + 0,984 767 303 68;
  • 39) 0,984 767 303 68 × 2 = 1 + 0,969 534 607 36;
  • 40) 0,969 534 607 36 × 2 = 1 + 0,939 069 214 72;
  • 41) 0,939 069 214 72 × 2 = 1 + 0,878 138 429 44;
  • 42) 0,878 138 429 44 × 2 = 1 + 0,756 276 858 88;
  • 43) 0,756 276 858 88 × 2 = 1 + 0,512 553 717 76;
  • 44) 0,512 553 717 76 × 2 = 1 + 0,025 107 435 52;
  • 45) 0,025 107 435 52 × 2 = 0 + 0,050 214 871 04;
  • 46) 0,050 214 871 04 × 2 = 0 + 0,100 429 742 08;
  • 47) 0,100 429 742 08 × 2 = 0 + 0,200 859 484 16;
  • 48) 0,200 859 484 16 × 2 = 0 + 0,401 718 968 32;
  • 49) 0,401 718 968 32 × 2 = 0 + 0,803 437 936 64;
  • 50) 0,803 437 936 64 × 2 = 1 + 0,606 875 873 28;
  • 51) 0,606 875 873 28 × 2 = 1 + 0,213 751 746 56;

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 22(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 0001 1111 1111 0000 011(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 004 22(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 0001 1111 1111 0000 011(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 22(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 0001 1111 1111 0000 011(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0010 0001 1111 1111 0000 011(2) × 20 =


1,0010 0001 1111 1111 0000 011(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):
1,0010 0001 1111 1111 0000 011


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. 001 0000 1111 1111 1000 0011 =


001 0000 1111 1111 1000 0011


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) =
001 0000 1111 1111 1000 0011


Numărul zecimal -0,000 000 004 22 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0011 - 001 0000 1111 1111 1000 0011


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