0,000 000 021 4 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 021 4(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
0,000 000 021 4(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: 0,000 000 021 4.

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) 0,000 000 021 4 × 2 = 0 + 0,000 000 042 8;
  • 2) 0,000 000 042 8 × 2 = 0 + 0,000 000 085 6;
  • 3) 0,000 000 085 6 × 2 = 0 + 0,000 000 171 2;
  • 4) 0,000 000 171 2 × 2 = 0 + 0,000 000 342 4;
  • 5) 0,000 000 342 4 × 2 = 0 + 0,000 000 684 8;
  • 6) 0,000 000 684 8 × 2 = 0 + 0,000 001 369 6;
  • 7) 0,000 001 369 6 × 2 = 0 + 0,000 002 739 2;
  • 8) 0,000 002 739 2 × 2 = 0 + 0,000 005 478 4;
  • 9) 0,000 005 478 4 × 2 = 0 + 0,000 010 956 8;
  • 10) 0,000 010 956 8 × 2 = 0 + 0,000 021 913 6;
  • 11) 0,000 021 913 6 × 2 = 0 + 0,000 043 827 2;
  • 12) 0,000 043 827 2 × 2 = 0 + 0,000 087 654 4;
  • 13) 0,000 087 654 4 × 2 = 0 + 0,000 175 308 8;
  • 14) 0,000 175 308 8 × 2 = 0 + 0,000 350 617 6;
  • 15) 0,000 350 617 6 × 2 = 0 + 0,000 701 235 2;
  • 16) 0,000 701 235 2 × 2 = 0 + 0,001 402 470 4;
  • 17) 0,001 402 470 4 × 2 = 0 + 0,002 804 940 8;
  • 18) 0,002 804 940 8 × 2 = 0 + 0,005 609 881 6;
  • 19) 0,005 609 881 6 × 2 = 0 + 0,011 219 763 2;
  • 20) 0,011 219 763 2 × 2 = 0 + 0,022 439 526 4;
  • 21) 0,022 439 526 4 × 2 = 0 + 0,044 879 052 8;
  • 22) 0,044 879 052 8 × 2 = 0 + 0,089 758 105 6;
  • 23) 0,089 758 105 6 × 2 = 0 + 0,179 516 211 2;
  • 24) 0,179 516 211 2 × 2 = 0 + 0,359 032 422 4;
  • 25) 0,359 032 422 4 × 2 = 0 + 0,718 064 844 8;
  • 26) 0,718 064 844 8 × 2 = 1 + 0,436 129 689 6;
  • 27) 0,436 129 689 6 × 2 = 0 + 0,872 259 379 2;
  • 28) 0,872 259 379 2 × 2 = 1 + 0,744 518 758 4;
  • 29) 0,744 518 758 4 × 2 = 1 + 0,489 037 516 8;
  • 30) 0,489 037 516 8 × 2 = 0 + 0,978 075 033 6;
  • 31) 0,978 075 033 6 × 2 = 1 + 0,956 150 067 2;
  • 32) 0,956 150 067 2 × 2 = 1 + 0,912 300 134 4;
  • 33) 0,912 300 134 4 × 2 = 1 + 0,824 600 268 8;
  • 34) 0,824 600 268 8 × 2 = 1 + 0,649 200 537 6;
  • 35) 0,649 200 537 6 × 2 = 1 + 0,298 401 075 2;
  • 36) 0,298 401 075 2 × 2 = 0 + 0,596 802 150 4;
  • 37) 0,596 802 150 4 × 2 = 1 + 0,193 604 300 8;
  • 38) 0,193 604 300 8 × 2 = 0 + 0,387 208 601 6;
  • 39) 0,387 208 601 6 × 2 = 0 + 0,774 417 203 2;
  • 40) 0,774 417 203 2 × 2 = 1 + 0,548 834 406 4;
  • 41) 0,548 834 406 4 × 2 = 1 + 0,097 668 812 8;
  • 42) 0,097 668 812 8 × 2 = 0 + 0,195 337 625 6;
  • 43) 0,195 337 625 6 × 2 = 0 + 0,390 675 251 2;
  • 44) 0,390 675 251 2 × 2 = 0 + 0,781 350 502 4;
  • 45) 0,781 350 502 4 × 2 = 1 + 0,562 701 004 8;
  • 46) 0,562 701 004 8 × 2 = 1 + 0,125 402 009 6;
  • 47) 0,125 402 009 6 × 2 = 0 + 0,250 804 019 2;
  • 48) 0,250 804 019 2 × 2 = 0 + 0,501 608 038 4;
  • 49) 0,501 608 038 4 × 2 = 1 + 0,003 216 076 8;

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:


0,000 000 021 4(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 1110 1001 1000 1100 1(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 021 4(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 1110 1001 1000 1100 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:


0,000 000 021 4(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 1110 1001 1000 1100 1(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1011 1110 1001 1000 1100 1(2) × 20 =


1,0110 1111 1010 0110 0011 001(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):
1,0110 1111 1010 0110 0011 001


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. 011 0111 1101 0011 0001 1001 =


011 0111 1101 0011 0001 1001


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) =
011 0111 1101 0011 0001 1001


Numărul zecimal 0,000 000 021 4 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0101 - 011 0111 1101 0011 0001 1001


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