-0,000 000 032 425 5 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 032 425 5(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
-0,000 000 032 425 5(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:

|-0,000 000 032 425 5| = 0,000 000 032 425 5


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: 0,000 000 032 425 5.

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) 0,000 000 032 425 5 × 2 = 0 + 0,000 000 064 851;
  • 2) 0,000 000 064 851 × 2 = 0 + 0,000 000 129 702;
  • 3) 0,000 000 129 702 × 2 = 0 + 0,000 000 259 404;
  • 4) 0,000 000 259 404 × 2 = 0 + 0,000 000 518 808;
  • 5) 0,000 000 518 808 × 2 = 0 + 0,000 001 037 616;
  • 6) 0,000 001 037 616 × 2 = 0 + 0,000 002 075 232;
  • 7) 0,000 002 075 232 × 2 = 0 + 0,000 004 150 464;
  • 8) 0,000 004 150 464 × 2 = 0 + 0,000 008 300 928;
  • 9) 0,000 008 300 928 × 2 = 0 + 0,000 016 601 856;
  • 10) 0,000 016 601 856 × 2 = 0 + 0,000 033 203 712;
  • 11) 0,000 033 203 712 × 2 = 0 + 0,000 066 407 424;
  • 12) 0,000 066 407 424 × 2 = 0 + 0,000 132 814 848;
  • 13) 0,000 132 814 848 × 2 = 0 + 0,000 265 629 696;
  • 14) 0,000 265 629 696 × 2 = 0 + 0,000 531 259 392;
  • 15) 0,000 531 259 392 × 2 = 0 + 0,001 062 518 784;
  • 16) 0,001 062 518 784 × 2 = 0 + 0,002 125 037 568;
  • 17) 0,002 125 037 568 × 2 = 0 + 0,004 250 075 136;
  • 18) 0,004 250 075 136 × 2 = 0 + 0,008 500 150 272;
  • 19) 0,008 500 150 272 × 2 = 0 + 0,017 000 300 544;
  • 20) 0,017 000 300 544 × 2 = 0 + 0,034 000 601 088;
  • 21) 0,034 000 601 088 × 2 = 0 + 0,068 001 202 176;
  • 22) 0,068 001 202 176 × 2 = 0 + 0,136 002 404 352;
  • 23) 0,136 002 404 352 × 2 = 0 + 0,272 004 808 704;
  • 24) 0,272 004 808 704 × 2 = 0 + 0,544 009 617 408;
  • 25) 0,544 009 617 408 × 2 = 1 + 0,088 019 234 816;
  • 26) 0,088 019 234 816 × 2 = 0 + 0,176 038 469 632;
  • 27) 0,176 038 469 632 × 2 = 0 + 0,352 076 939 264;
  • 28) 0,352 076 939 264 × 2 = 0 + 0,704 153 878 528;
  • 29) 0,704 153 878 528 × 2 = 1 + 0,408 307 757 056;
  • 30) 0,408 307 757 056 × 2 = 0 + 0,816 615 514 112;
  • 31) 0,816 615 514 112 × 2 = 1 + 0,633 231 028 224;
  • 32) 0,633 231 028 224 × 2 = 1 + 0,266 462 056 448;
  • 33) 0,266 462 056 448 × 2 = 0 + 0,532 924 112 896;
  • 34) 0,532 924 112 896 × 2 = 1 + 0,065 848 225 792;
  • 35) 0,065 848 225 792 × 2 = 0 + 0,131 696 451 584;
  • 36) 0,131 696 451 584 × 2 = 0 + 0,263 392 903 168;
  • 37) 0,263 392 903 168 × 2 = 0 + 0,526 785 806 336;
  • 38) 0,526 785 806 336 × 2 = 1 + 0,053 571 612 672;
  • 39) 0,053 571 612 672 × 2 = 0 + 0,107 143 225 344;
  • 40) 0,107 143 225 344 × 2 = 0 + 0,214 286 450 688;
  • 41) 0,214 286 450 688 × 2 = 0 + 0,428 572 901 376;
  • 42) 0,428 572 901 376 × 2 = 0 + 0,857 145 802 752;
  • 43) 0,857 145 802 752 × 2 = 1 + 0,714 291 605 504;
  • 44) 0,714 291 605 504 × 2 = 1 + 0,428 583 211 008;
  • 45) 0,428 583 211 008 × 2 = 0 + 0,857 166 422 016;
  • 46) 0,857 166 422 016 × 2 = 1 + 0,714 332 844 032;
  • 47) 0,714 332 844 032 × 2 = 1 + 0,428 665 688 064;
  • 48) 0,428 665 688 064 × 2 = 0 + 0,857 331 376 128;

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:


0,000 000 032 425 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1011 0100 0100 0011 0110(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 032 425 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1011 0100 0100 0011 0110(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 25 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 032 425 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1011 0100 0100 0011 0110(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1011 0100 0100 0011 0110(2) × 20 =


1,0001 0110 1000 1000 0110 110(2) × 2-25


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): -25


Mantisă (nenormalizată):
1,0001 0110 1000 1000 0110 110


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-25 + 2(8-1) - 1 =


(-25 + 127)(10) =


102(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;
  • 102 : 2 = 51 + 0;
  • 51 : 2 = 25 + 1;
  • 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) =


102(10) =


0110 0110(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. 000 1011 0100 0100 0011 0110 =


000 1011 0100 0100 0011 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 0110


Mantisă (23 biți) =
000 1011 0100 0100 0011 0110


Numărul zecimal -0,000 000 032 425 5 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 0110 0110 - 000 1011 0100 0100 0011 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