-0,000 000 008 6 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 008 6(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
-0,000 000 008 6(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:

|-0,000 000 008 6| = 0,000 000 008 6


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: 0,000 000 008 6.

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) 0,000 000 008 6 × 2 = 0 + 0,000 000 017 2;
  • 2) 0,000 000 017 2 × 2 = 0 + 0,000 000 034 4;
  • 3) 0,000 000 034 4 × 2 = 0 + 0,000 000 068 8;
  • 4) 0,000 000 068 8 × 2 = 0 + 0,000 000 137 6;
  • 5) 0,000 000 137 6 × 2 = 0 + 0,000 000 275 2;
  • 6) 0,000 000 275 2 × 2 = 0 + 0,000 000 550 4;
  • 7) 0,000 000 550 4 × 2 = 0 + 0,000 001 100 8;
  • 8) 0,000 001 100 8 × 2 = 0 + 0,000 002 201 6;
  • 9) 0,000 002 201 6 × 2 = 0 + 0,000 004 403 2;
  • 10) 0,000 004 403 2 × 2 = 0 + 0,000 008 806 4;
  • 11) 0,000 008 806 4 × 2 = 0 + 0,000 017 612 8;
  • 12) 0,000 017 612 8 × 2 = 0 + 0,000 035 225 6;
  • 13) 0,000 035 225 6 × 2 = 0 + 0,000 070 451 2;
  • 14) 0,000 070 451 2 × 2 = 0 + 0,000 140 902 4;
  • 15) 0,000 140 902 4 × 2 = 0 + 0,000 281 804 8;
  • 16) 0,000 281 804 8 × 2 = 0 + 0,000 563 609 6;
  • 17) 0,000 563 609 6 × 2 = 0 + 0,001 127 219 2;
  • 18) 0,001 127 219 2 × 2 = 0 + 0,002 254 438 4;
  • 19) 0,002 254 438 4 × 2 = 0 + 0,004 508 876 8;
  • 20) 0,004 508 876 8 × 2 = 0 + 0,009 017 753 6;
  • 21) 0,009 017 753 6 × 2 = 0 + 0,018 035 507 2;
  • 22) 0,018 035 507 2 × 2 = 0 + 0,036 071 014 4;
  • 23) 0,036 071 014 4 × 2 = 0 + 0,072 142 028 8;
  • 24) 0,072 142 028 8 × 2 = 0 + 0,144 284 057 6;
  • 25) 0,144 284 057 6 × 2 = 0 + 0,288 568 115 2;
  • 26) 0,288 568 115 2 × 2 = 0 + 0,577 136 230 4;
  • 27) 0,577 136 230 4 × 2 = 1 + 0,154 272 460 8;
  • 28) 0,154 272 460 8 × 2 = 0 + 0,308 544 921 6;
  • 29) 0,308 544 921 6 × 2 = 0 + 0,617 089 843 2;
  • 30) 0,617 089 843 2 × 2 = 1 + 0,234 179 686 4;
  • 31) 0,234 179 686 4 × 2 = 0 + 0,468 359 372 8;
  • 32) 0,468 359 372 8 × 2 = 0 + 0,936 718 745 6;
  • 33) 0,936 718 745 6 × 2 = 1 + 0,873 437 491 2;
  • 34) 0,873 437 491 2 × 2 = 1 + 0,746 874 982 4;
  • 35) 0,746 874 982 4 × 2 = 1 + 0,493 749 964 8;
  • 36) 0,493 749 964 8 × 2 = 0 + 0,987 499 929 6;
  • 37) 0,987 499 929 6 × 2 = 1 + 0,974 999 859 2;
  • 38) 0,974 999 859 2 × 2 = 1 + 0,949 999 718 4;
  • 39) 0,949 999 718 4 × 2 = 1 + 0,899 999 436 8;
  • 40) 0,899 999 436 8 × 2 = 1 + 0,799 998 873 6;
  • 41) 0,799 998 873 6 × 2 = 1 + 0,599 997 747 2;
  • 42) 0,599 997 747 2 × 2 = 1 + 0,199 995 494 4;
  • 43) 0,199 995 494 4 × 2 = 0 + 0,399 990 988 8;
  • 44) 0,399 990 988 8 × 2 = 0 + 0,799 981 977 6;
  • 45) 0,799 981 977 6 × 2 = 1 + 0,599 963 955 2;
  • 46) 0,599 963 955 2 × 2 = 1 + 0,199 927 910 4;
  • 47) 0,199 927 910 4 × 2 = 0 + 0,399 855 820 8;
  • 48) 0,399 855 820 8 × 2 = 0 + 0,799 711 641 6;
  • 49) 0,799 711 641 6 × 2 = 1 + 0,599 423 283 2;
  • 50) 0,599 423 283 2 × 2 = 1 + 0,198 846 566 4;

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:


0,000 000 008 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100 1110 1111 1100 1100 11(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 008 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100 1110 1111 1100 1100 11(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 27 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 008 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100 1110 1111 1100 1100 11(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0100 1110 1111 1100 1100 11(2) × 20 =


1,0010 0111 0111 1110 0110 011(2) × 2-27


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): -27


Mantisă (nenormalizată):
1,0010 0111 0111 1110 0110 011


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-27 + 2(8-1) - 1 =


(-27 + 127)(10) =


100(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;
  • 100 : 2 = 50 + 0;
  • 50 : 2 = 25 + 0;
  • 25 : 2 = 12 + 1;
  • 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) =


100(10) =


0110 0100(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 0011 1011 1111 0011 0011 =


001 0011 1011 1111 0011 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 0100


Mantisă (23 biți) =
001 0011 1011 1111 0011 0011


Numărul zecimal -0,000 000 008 6 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0100 - 001 0011 1011 1111 0011 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