-0,000 000 019 3 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 019 3(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
-0,000 000 019 3(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:

|-0,000 000 019 3| = 0,000 000 019 3


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: 0,000 000 019 3.

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) 0,000 000 019 3 × 2 = 0 + 0,000 000 038 6;
  • 2) 0,000 000 038 6 × 2 = 0 + 0,000 000 077 2;
  • 3) 0,000 000 077 2 × 2 = 0 + 0,000 000 154 4;
  • 4) 0,000 000 154 4 × 2 = 0 + 0,000 000 308 8;
  • 5) 0,000 000 308 8 × 2 = 0 + 0,000 000 617 6;
  • 6) 0,000 000 617 6 × 2 = 0 + 0,000 001 235 2;
  • 7) 0,000 001 235 2 × 2 = 0 + 0,000 002 470 4;
  • 8) 0,000 002 470 4 × 2 = 0 + 0,000 004 940 8;
  • 9) 0,000 004 940 8 × 2 = 0 + 0,000 009 881 6;
  • 10) 0,000 009 881 6 × 2 = 0 + 0,000 019 763 2;
  • 11) 0,000 019 763 2 × 2 = 0 + 0,000 039 526 4;
  • 12) 0,000 039 526 4 × 2 = 0 + 0,000 079 052 8;
  • 13) 0,000 079 052 8 × 2 = 0 + 0,000 158 105 6;
  • 14) 0,000 158 105 6 × 2 = 0 + 0,000 316 211 2;
  • 15) 0,000 316 211 2 × 2 = 0 + 0,000 632 422 4;
  • 16) 0,000 632 422 4 × 2 = 0 + 0,001 264 844 8;
  • 17) 0,001 264 844 8 × 2 = 0 + 0,002 529 689 6;
  • 18) 0,002 529 689 6 × 2 = 0 + 0,005 059 379 2;
  • 19) 0,005 059 379 2 × 2 = 0 + 0,010 118 758 4;
  • 20) 0,010 118 758 4 × 2 = 0 + 0,020 237 516 8;
  • 21) 0,020 237 516 8 × 2 = 0 + 0,040 475 033 6;
  • 22) 0,040 475 033 6 × 2 = 0 + 0,080 950 067 2;
  • 23) 0,080 950 067 2 × 2 = 0 + 0,161 900 134 4;
  • 24) 0,161 900 134 4 × 2 = 0 + 0,323 800 268 8;
  • 25) 0,323 800 268 8 × 2 = 0 + 0,647 600 537 6;
  • 26) 0,647 600 537 6 × 2 = 1 + 0,295 201 075 2;
  • 27) 0,295 201 075 2 × 2 = 0 + 0,590 402 150 4;
  • 28) 0,590 402 150 4 × 2 = 1 + 0,180 804 300 8;
  • 29) 0,180 804 300 8 × 2 = 0 + 0,361 608 601 6;
  • 30) 0,361 608 601 6 × 2 = 0 + 0,723 217 203 2;
  • 31) 0,723 217 203 2 × 2 = 1 + 0,446 434 406 4;
  • 32) 0,446 434 406 4 × 2 = 0 + 0,892 868 812 8;
  • 33) 0,892 868 812 8 × 2 = 1 + 0,785 737 625 6;
  • 34) 0,785 737 625 6 × 2 = 1 + 0,571 475 251 2;
  • 35) 0,571 475 251 2 × 2 = 1 + 0,142 950 502 4;
  • 36) 0,142 950 502 4 × 2 = 0 + 0,285 901 004 8;
  • 37) 0,285 901 004 8 × 2 = 0 + 0,571 802 009 6;
  • 38) 0,571 802 009 6 × 2 = 1 + 0,143 604 019 2;
  • 39) 0,143 604 019 2 × 2 = 0 + 0,287 208 038 4;
  • 40) 0,287 208 038 4 × 2 = 0 + 0,574 416 076 8;
  • 41) 0,574 416 076 8 × 2 = 1 + 0,148 832 153 6;
  • 42) 0,148 832 153 6 × 2 = 0 + 0,297 664 307 2;
  • 43) 0,297 664 307 2 × 2 = 0 + 0,595 328 614 4;
  • 44) 0,595 328 614 4 × 2 = 1 + 0,190 657 228 8;
  • 45) 0,190 657 228 8 × 2 = 0 + 0,381 314 457 6;
  • 46) 0,381 314 457 6 × 2 = 0 + 0,762 628 915 2;
  • 47) 0,762 628 915 2 × 2 = 1 + 0,525 257 830 4;
  • 48) 0,525 257 830 4 × 2 = 1 + 0,050 515 660 8;
  • 49) 0,050 515 660 8 × 2 = 0 + 0,101 031 321 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:


0,000 000 019 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0010 1110 0100 1001 0011 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 019 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0010 1110 0100 1001 0011 0(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 26 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 019 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0010 1110 0100 1001 0011 0(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0010 1110 0100 1001 0011 0(2) × 20 =


1,0100 1011 1001 0010 0100 110(2) × 2-26


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): -26


Mantisă (nenormalizată):
1,0100 1011 1001 0010 0100 110


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-26 + 2(8-1) - 1 =


(-26 + 127)(10) =


101(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;
  • 101 : 2 = 50 + 1;
  • 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) =


101(10) =


0110 0101(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. 010 0101 1100 1001 0010 0110 =


010 0101 1100 1001 0010 0110


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 0101


Mantisă (23 biți) =
010 0101 1100 1001 0010 0110


Numărul zecimal -0,000 000 019 3 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0101 - 010 0101 1100 1001 0010 0110


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