0,000 000 004 7 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 004 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
0,000 000 004 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. 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;

2. 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)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 004 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) 0,000 000 004 7 × 2 = 0 + 0,000 000 009 4;
  • 2) 0,000 000 009 4 × 2 = 0 + 0,000 000 018 8;
  • 3) 0,000 000 018 8 × 2 = 0 + 0,000 000 037 6;
  • 4) 0,000 000 037 6 × 2 = 0 + 0,000 000 075 2;
  • 5) 0,000 000 075 2 × 2 = 0 + 0,000 000 150 4;
  • 6) 0,000 000 150 4 × 2 = 0 + 0,000 000 300 8;
  • 7) 0,000 000 300 8 × 2 = 0 + 0,000 000 601 6;
  • 8) 0,000 000 601 6 × 2 = 0 + 0,000 001 203 2;
  • 9) 0,000 001 203 2 × 2 = 0 + 0,000 002 406 4;
  • 10) 0,000 002 406 4 × 2 = 0 + 0,000 004 812 8;
  • 11) 0,000 004 812 8 × 2 = 0 + 0,000 009 625 6;
  • 12) 0,000 009 625 6 × 2 = 0 + 0,000 019 251 2;
  • 13) 0,000 019 251 2 × 2 = 0 + 0,000 038 502 4;
  • 14) 0,000 038 502 4 × 2 = 0 + 0,000 077 004 8;
  • 15) 0,000 077 004 8 × 2 = 0 + 0,000 154 009 6;
  • 16) 0,000 154 009 6 × 2 = 0 + 0,000 308 019 2;
  • 17) 0,000 308 019 2 × 2 = 0 + 0,000 616 038 4;
  • 18) 0,000 616 038 4 × 2 = 0 + 0,001 232 076 8;
  • 19) 0,001 232 076 8 × 2 = 0 + 0,002 464 153 6;
  • 20) 0,002 464 153 6 × 2 = 0 + 0,004 928 307 2;
  • 21) 0,004 928 307 2 × 2 = 0 + 0,009 856 614 4;
  • 22) 0,009 856 614 4 × 2 = 0 + 0,019 713 228 8;
  • 23) 0,019 713 228 8 × 2 = 0 + 0,039 426 457 6;
  • 24) 0,039 426 457 6 × 2 = 0 + 0,078 852 915 2;
  • 25) 0,078 852 915 2 × 2 = 0 + 0,157 705 830 4;
  • 26) 0,157 705 830 4 × 2 = 0 + 0,315 411 660 8;
  • 27) 0,315 411 660 8 × 2 = 0 + 0,630 823 321 6;
  • 28) 0,630 823 321 6 × 2 = 1 + 0,261 646 643 2;
  • 29) 0,261 646 643 2 × 2 = 0 + 0,523 293 286 4;
  • 30) 0,523 293 286 4 × 2 = 1 + 0,046 586 572 8;
  • 31) 0,046 586 572 8 × 2 = 0 + 0,093 173 145 6;
  • 32) 0,093 173 145 6 × 2 = 0 + 0,186 346 291 2;
  • 33) 0,186 346 291 2 × 2 = 0 + 0,372 692 582 4;
  • 34) 0,372 692 582 4 × 2 = 0 + 0,745 385 164 8;
  • 35) 0,745 385 164 8 × 2 = 1 + 0,490 770 329 6;
  • 36) 0,490 770 329 6 × 2 = 0 + 0,981 540 659 2;
  • 37) 0,981 540 659 2 × 2 = 1 + 0,963 081 318 4;
  • 38) 0,963 081 318 4 × 2 = 1 + 0,926 162 636 8;
  • 39) 0,926 162 636 8 × 2 = 1 + 0,852 325 273 6;
  • 40) 0,852 325 273 6 × 2 = 1 + 0,704 650 547 2;
  • 41) 0,704 650 547 2 × 2 = 1 + 0,409 301 094 4;
  • 42) 0,409 301 094 4 × 2 = 0 + 0,818 602 188 8;
  • 43) 0,818 602 188 8 × 2 = 1 + 0,637 204 377 6;
  • 44) 0,637 204 377 6 × 2 = 1 + 0,274 408 755 2;
  • 45) 0,274 408 755 2 × 2 = 0 + 0,548 817 510 4;
  • 46) 0,548 817 510 4 × 2 = 1 + 0,097 635 020 8;
  • 47) 0,097 635 020 8 × 2 = 0 + 0,195 270 041 6;
  • 48) 0,195 270 041 6 × 2 = 0 + 0,390 540 083 2;
  • 49) 0,390 540 083 2 × 2 = 0 + 0,781 080 166 4;
  • 50) 0,781 080 166 4 × 2 = 1 + 0,562 160 332 8;
  • 51) 0,562 160 332 8 × 2 = 1 + 0,124 320 665 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).


4. 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:


0,000 000 004 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 0010 1111 1011 0100 011(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 004 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 0010 1111 1011 0100 011(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 28 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 004 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 0010 1111 1011 0100 011(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 0010 1111 1011 0100 011(2) × 20 =


1,0100 0010 1111 1011 0100 011(2) × 2-28


7. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie simplă (32 biți):

Semn 0 (un număr pozitiv)


Exponent (neajustat): -28


Mantisă (nenormalizată):
1,0100 0010 1111 1011 0100 011


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-28 + 2(8-1) - 1 =


(-28 + 127)(10) =


99(10)


9. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 8 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 99 : 2 = 49 + 1;
  • 49 : 2 = 24 + 1;
  • 24 : 2 = 12 + 0;
  • 12 : 2 = 6 + 0;
  • 6 : 2 = 3 + 0;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

10. 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) =


99(10) =


0110 0011(2)


11. 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 0001 0111 1101 1010 0011 =


010 0001 0111 1101 1010 0011


12. 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) =
0 (un număr pozitiv)


Exponent (8 biți) =
0110 0011


Mantisă (23 biți) =
010 0001 0111 1101 1010 0011


Numărul zecimal 0,000 000 004 7 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0011 - 010 0001 0111 1101 1010 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