0,000 000 015 6 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 015 6(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
0,000 000 015 6(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: 0,000 000 015 6.

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) 0,000 000 015 6 × 2 = 0 + 0,000 000 031 2;
  • 2) 0,000 000 031 2 × 2 = 0 + 0,000 000 062 4;
  • 3) 0,000 000 062 4 × 2 = 0 + 0,000 000 124 8;
  • 4) 0,000 000 124 8 × 2 = 0 + 0,000 000 249 6;
  • 5) 0,000 000 249 6 × 2 = 0 + 0,000 000 499 2;
  • 6) 0,000 000 499 2 × 2 = 0 + 0,000 000 998 4;
  • 7) 0,000 000 998 4 × 2 = 0 + 0,000 001 996 8;
  • 8) 0,000 001 996 8 × 2 = 0 + 0,000 003 993 6;
  • 9) 0,000 003 993 6 × 2 = 0 + 0,000 007 987 2;
  • 10) 0,000 007 987 2 × 2 = 0 + 0,000 015 974 4;
  • 11) 0,000 015 974 4 × 2 = 0 + 0,000 031 948 8;
  • 12) 0,000 031 948 8 × 2 = 0 + 0,000 063 897 6;
  • 13) 0,000 063 897 6 × 2 = 0 + 0,000 127 795 2;
  • 14) 0,000 127 795 2 × 2 = 0 + 0,000 255 590 4;
  • 15) 0,000 255 590 4 × 2 = 0 + 0,000 511 180 8;
  • 16) 0,000 511 180 8 × 2 = 0 + 0,001 022 361 6;
  • 17) 0,001 022 361 6 × 2 = 0 + 0,002 044 723 2;
  • 18) 0,002 044 723 2 × 2 = 0 + 0,004 089 446 4;
  • 19) 0,004 089 446 4 × 2 = 0 + 0,008 178 892 8;
  • 20) 0,008 178 892 8 × 2 = 0 + 0,016 357 785 6;
  • 21) 0,016 357 785 6 × 2 = 0 + 0,032 715 571 2;
  • 22) 0,032 715 571 2 × 2 = 0 + 0,065 431 142 4;
  • 23) 0,065 431 142 4 × 2 = 0 + 0,130 862 284 8;
  • 24) 0,130 862 284 8 × 2 = 0 + 0,261 724 569 6;
  • 25) 0,261 724 569 6 × 2 = 0 + 0,523 449 139 2;
  • 26) 0,523 449 139 2 × 2 = 1 + 0,046 898 278 4;
  • 27) 0,046 898 278 4 × 2 = 0 + 0,093 796 556 8;
  • 28) 0,093 796 556 8 × 2 = 0 + 0,187 593 113 6;
  • 29) 0,187 593 113 6 × 2 = 0 + 0,375 186 227 2;
  • 30) 0,375 186 227 2 × 2 = 0 + 0,750 372 454 4;
  • 31) 0,750 372 454 4 × 2 = 1 + 0,500 744 908 8;
  • 32) 0,500 744 908 8 × 2 = 1 + 0,001 489 817 6;
  • 33) 0,001 489 817 6 × 2 = 0 + 0,002 979 635 2;
  • 34) 0,002 979 635 2 × 2 = 0 + 0,005 959 270 4;
  • 35) 0,005 959 270 4 × 2 = 0 + 0,011 918 540 8;
  • 36) 0,011 918 540 8 × 2 = 0 + 0,023 837 081 6;
  • 37) 0,023 837 081 6 × 2 = 0 + 0,047 674 163 2;
  • 38) 0,047 674 163 2 × 2 = 0 + 0,095 348 326 4;
  • 39) 0,095 348 326 4 × 2 = 0 + 0,190 696 652 8;
  • 40) 0,190 696 652 8 × 2 = 0 + 0,381 393 305 6;
  • 41) 0,381 393 305 6 × 2 = 0 + 0,762 786 611 2;
  • 42) 0,762 786 611 2 × 2 = 1 + 0,525 573 222 4;
  • 43) 0,525 573 222 4 × 2 = 1 + 0,051 146 444 8;
  • 44) 0,051 146 444 8 × 2 = 0 + 0,102 292 889 6;
  • 45) 0,102 292 889 6 × 2 = 0 + 0,204 585 779 2;
  • 46) 0,204 585 779 2 × 2 = 0 + 0,409 171 558 4;
  • 47) 0,409 171 558 4 × 2 = 0 + 0,818 343 116 8;
  • 48) 0,818 343 116 8 × 2 = 1 + 0,636 686 233 6;
  • 49) 0,636 686 233 6 × 2 = 1 + 0,273 372 467 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).


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:


0,000 000 015 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0011 0000 0000 0110 0001 1(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 015 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0011 0000 0000 0110 0001 1(2)

6. 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:


0,000 000 015 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0011 0000 0000 0110 0001 1(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0011 0000 0000 0110 0001 1(2) × 20 =


1,0000 1100 0000 0001 1000 011(2) × 2-26


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): -26


Mantisă (nenormalizată):
1,0000 1100 0000 0001 1000 011


8. 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)


9. 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;

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) =


101(10) =


0110 0101(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. 000 0110 0000 0000 1100 0011 =


000 0110 0000 0000 1100 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 0101


Mantisă (23 biți) =
000 0110 0000 0000 1100 0011


Numărul zecimal 0,000 000 015 6 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0101 - 000 0110 0000 0000 1100 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