-0,000 000 020 7 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 020 7(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
-0,000 000 020 7(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:

|-0,000 000 020 7| = 0,000 000 020 7


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: 0,000 000 020 7.

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) 0,000 000 020 7 × 2 = 0 + 0,000 000 041 4;
  • 2) 0,000 000 041 4 × 2 = 0 + 0,000 000 082 8;
  • 3) 0,000 000 082 8 × 2 = 0 + 0,000 000 165 6;
  • 4) 0,000 000 165 6 × 2 = 0 + 0,000 000 331 2;
  • 5) 0,000 000 331 2 × 2 = 0 + 0,000 000 662 4;
  • 6) 0,000 000 662 4 × 2 = 0 + 0,000 001 324 8;
  • 7) 0,000 001 324 8 × 2 = 0 + 0,000 002 649 6;
  • 8) 0,000 002 649 6 × 2 = 0 + 0,000 005 299 2;
  • 9) 0,000 005 299 2 × 2 = 0 + 0,000 010 598 4;
  • 10) 0,000 010 598 4 × 2 = 0 + 0,000 021 196 8;
  • 11) 0,000 021 196 8 × 2 = 0 + 0,000 042 393 6;
  • 12) 0,000 042 393 6 × 2 = 0 + 0,000 084 787 2;
  • 13) 0,000 084 787 2 × 2 = 0 + 0,000 169 574 4;
  • 14) 0,000 169 574 4 × 2 = 0 + 0,000 339 148 8;
  • 15) 0,000 339 148 8 × 2 = 0 + 0,000 678 297 6;
  • 16) 0,000 678 297 6 × 2 = 0 + 0,001 356 595 2;
  • 17) 0,001 356 595 2 × 2 = 0 + 0,002 713 190 4;
  • 18) 0,002 713 190 4 × 2 = 0 + 0,005 426 380 8;
  • 19) 0,005 426 380 8 × 2 = 0 + 0,010 852 761 6;
  • 20) 0,010 852 761 6 × 2 = 0 + 0,021 705 523 2;
  • 21) 0,021 705 523 2 × 2 = 0 + 0,043 411 046 4;
  • 22) 0,043 411 046 4 × 2 = 0 + 0,086 822 092 8;
  • 23) 0,086 822 092 8 × 2 = 0 + 0,173 644 185 6;
  • 24) 0,173 644 185 6 × 2 = 0 + 0,347 288 371 2;
  • 25) 0,347 288 371 2 × 2 = 0 + 0,694 576 742 4;
  • 26) 0,694 576 742 4 × 2 = 1 + 0,389 153 484 8;
  • 27) 0,389 153 484 8 × 2 = 0 + 0,778 306 969 6;
  • 28) 0,778 306 969 6 × 2 = 1 + 0,556 613 939 2;
  • 29) 0,556 613 939 2 × 2 = 1 + 0,113 227 878 4;
  • 30) 0,113 227 878 4 × 2 = 0 + 0,226 455 756 8;
  • 31) 0,226 455 756 8 × 2 = 0 + 0,452 911 513 6;
  • 32) 0,452 911 513 6 × 2 = 0 + 0,905 823 027 2;
  • 33) 0,905 823 027 2 × 2 = 1 + 0,811 646 054 4;
  • 34) 0,811 646 054 4 × 2 = 1 + 0,623 292 108 8;
  • 35) 0,623 292 108 8 × 2 = 1 + 0,246 584 217 6;
  • 36) 0,246 584 217 6 × 2 = 0 + 0,493 168 435 2;
  • 37) 0,493 168 435 2 × 2 = 0 + 0,986 336 870 4;
  • 38) 0,986 336 870 4 × 2 = 1 + 0,972 673 740 8;
  • 39) 0,972 673 740 8 × 2 = 1 + 0,945 347 481 6;
  • 40) 0,945 347 481 6 × 2 = 1 + 0,890 694 963 2;
  • 41) 0,890 694 963 2 × 2 = 1 + 0,781 389 926 4;
  • 42) 0,781 389 926 4 × 2 = 1 + 0,562 779 852 8;
  • 43) 0,562 779 852 8 × 2 = 1 + 0,125 559 705 6;
  • 44) 0,125 559 705 6 × 2 = 0 + 0,251 119 411 2;
  • 45) 0,251 119 411 2 × 2 = 0 + 0,502 238 822 4;
  • 46) 0,502 238 822 4 × 2 = 1 + 0,004 477 644 8;
  • 47) 0,004 477 644 8 × 2 = 0 + 0,008 955 289 6;
  • 48) 0,008 955 289 6 × 2 = 0 + 0,017 910 579 2;
  • 49) 0,017 910 579 2 × 2 = 0 + 0,035 821 158 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:


0,000 000 020 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1000 1110 0111 1110 0100 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 020 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1000 1110 0111 1110 0100 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:


0,000 000 020 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1000 1110 0111 1110 0100 0(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1000 1110 0111 1110 0100 0(2) × 20 =


1,0110 0011 1001 1111 1001 000(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):
1,0110 0011 1001 1111 1001 000


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. 011 0001 1100 1111 1100 1000 =


011 0001 1100 1111 1100 1000


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) =
011 0001 1100 1111 1100 1000


Numărul zecimal -0,000 000 020 7 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0101 - 011 0001 1100 1111 1100 1000


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