-0,000 000 025 1 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 025 1(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
-0,000 000 025 1(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:

|-0,000 000 025 1| = 0,000 000 025 1


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: 0,000 000 025 1.

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) 0,000 000 025 1 × 2 = 0 + 0,000 000 050 2;
  • 2) 0,000 000 050 2 × 2 = 0 + 0,000 000 100 4;
  • 3) 0,000 000 100 4 × 2 = 0 + 0,000 000 200 8;
  • 4) 0,000 000 200 8 × 2 = 0 + 0,000 000 401 6;
  • 5) 0,000 000 401 6 × 2 = 0 + 0,000 000 803 2;
  • 6) 0,000 000 803 2 × 2 = 0 + 0,000 001 606 4;
  • 7) 0,000 001 606 4 × 2 = 0 + 0,000 003 212 8;
  • 8) 0,000 003 212 8 × 2 = 0 + 0,000 006 425 6;
  • 9) 0,000 006 425 6 × 2 = 0 + 0,000 012 851 2;
  • 10) 0,000 012 851 2 × 2 = 0 + 0,000 025 702 4;
  • 11) 0,000 025 702 4 × 2 = 0 + 0,000 051 404 8;
  • 12) 0,000 051 404 8 × 2 = 0 + 0,000 102 809 6;
  • 13) 0,000 102 809 6 × 2 = 0 + 0,000 205 619 2;
  • 14) 0,000 205 619 2 × 2 = 0 + 0,000 411 238 4;
  • 15) 0,000 411 238 4 × 2 = 0 + 0,000 822 476 8;
  • 16) 0,000 822 476 8 × 2 = 0 + 0,001 644 953 6;
  • 17) 0,001 644 953 6 × 2 = 0 + 0,003 289 907 2;
  • 18) 0,003 289 907 2 × 2 = 0 + 0,006 579 814 4;
  • 19) 0,006 579 814 4 × 2 = 0 + 0,013 159 628 8;
  • 20) 0,013 159 628 8 × 2 = 0 + 0,026 319 257 6;
  • 21) 0,026 319 257 6 × 2 = 0 + 0,052 638 515 2;
  • 22) 0,052 638 515 2 × 2 = 0 + 0,105 277 030 4;
  • 23) 0,105 277 030 4 × 2 = 0 + 0,210 554 060 8;
  • 24) 0,210 554 060 8 × 2 = 0 + 0,421 108 121 6;
  • 25) 0,421 108 121 6 × 2 = 0 + 0,842 216 243 2;
  • 26) 0,842 216 243 2 × 2 = 1 + 0,684 432 486 4;
  • 27) 0,684 432 486 4 × 2 = 1 + 0,368 864 972 8;
  • 28) 0,368 864 972 8 × 2 = 0 + 0,737 729 945 6;
  • 29) 0,737 729 945 6 × 2 = 1 + 0,475 459 891 2;
  • 30) 0,475 459 891 2 × 2 = 0 + 0,950 919 782 4;
  • 31) 0,950 919 782 4 × 2 = 1 + 0,901 839 564 8;
  • 32) 0,901 839 564 8 × 2 = 1 + 0,803 679 129 6;
  • 33) 0,803 679 129 6 × 2 = 1 + 0,607 358 259 2;
  • 34) 0,607 358 259 2 × 2 = 1 + 0,214 716 518 4;
  • 35) 0,214 716 518 4 × 2 = 0 + 0,429 433 036 8;
  • 36) 0,429 433 036 8 × 2 = 0 + 0,858 866 073 6;
  • 37) 0,858 866 073 6 × 2 = 1 + 0,717 732 147 2;
  • 38) 0,717 732 147 2 × 2 = 1 + 0,435 464 294 4;
  • 39) 0,435 464 294 4 × 2 = 0 + 0,870 928 588 8;
  • 40) 0,870 928 588 8 × 2 = 1 + 0,741 857 177 6;
  • 41) 0,741 857 177 6 × 2 = 1 + 0,483 714 355 2;
  • 42) 0,483 714 355 2 × 2 = 0 + 0,967 428 710 4;
  • 43) 0,967 428 710 4 × 2 = 1 + 0,934 857 420 8;
  • 44) 0,934 857 420 8 × 2 = 1 + 0,869 714 841 6;
  • 45) 0,869 714 841 6 × 2 = 1 + 0,739 429 683 2;
  • 46) 0,739 429 683 2 × 2 = 1 + 0,478 859 366 4;
  • 47) 0,478 859 366 4 × 2 = 0 + 0,957 718 732 8;
  • 48) 0,957 718 732 8 × 2 = 1 + 0,915 437 465 6;
  • 49) 0,915 437 465 6 × 2 = 1 + 0,830 874 931 2;

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:


0,000 000 025 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1011 1100 1101 1011 1101 1(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 025 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1011 1100 1101 1011 1101 1(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:


0,000 000 025 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1011 1100 1101 1011 1101 1(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 1011 1100 1101 1011 1101 1(2) × 20 =


1,1010 1111 0011 0110 1111 011(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):
1,1010 1111 0011 0110 1111 011


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. 101 0111 1001 1011 0111 1011 =


101 0111 1001 1011 0111 1011


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) =
101 0111 1001 1011 0111 1011


Numărul zecimal -0,000 000 025 1 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0101 - 101 0111 1001 1011 0111 1011


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