0,000 000 037 1 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 037 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
0,000 000 037 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. 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: 0,000 000 037 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) 0,000 000 037 1 × 2 = 0 + 0,000 000 074 2;
  • 2) 0,000 000 074 2 × 2 = 0 + 0,000 000 148 4;
  • 3) 0,000 000 148 4 × 2 = 0 + 0,000 000 296 8;
  • 4) 0,000 000 296 8 × 2 = 0 + 0,000 000 593 6;
  • 5) 0,000 000 593 6 × 2 = 0 + 0,000 001 187 2;
  • 6) 0,000 001 187 2 × 2 = 0 + 0,000 002 374 4;
  • 7) 0,000 002 374 4 × 2 = 0 + 0,000 004 748 8;
  • 8) 0,000 004 748 8 × 2 = 0 + 0,000 009 497 6;
  • 9) 0,000 009 497 6 × 2 = 0 + 0,000 018 995 2;
  • 10) 0,000 018 995 2 × 2 = 0 + 0,000 037 990 4;
  • 11) 0,000 037 990 4 × 2 = 0 + 0,000 075 980 8;
  • 12) 0,000 075 980 8 × 2 = 0 + 0,000 151 961 6;
  • 13) 0,000 151 961 6 × 2 = 0 + 0,000 303 923 2;
  • 14) 0,000 303 923 2 × 2 = 0 + 0,000 607 846 4;
  • 15) 0,000 607 846 4 × 2 = 0 + 0,001 215 692 8;
  • 16) 0,001 215 692 8 × 2 = 0 + 0,002 431 385 6;
  • 17) 0,002 431 385 6 × 2 = 0 + 0,004 862 771 2;
  • 18) 0,004 862 771 2 × 2 = 0 + 0,009 725 542 4;
  • 19) 0,009 725 542 4 × 2 = 0 + 0,019 451 084 8;
  • 20) 0,019 451 084 8 × 2 = 0 + 0,038 902 169 6;
  • 21) 0,038 902 169 6 × 2 = 0 + 0,077 804 339 2;
  • 22) 0,077 804 339 2 × 2 = 0 + 0,155 608 678 4;
  • 23) 0,155 608 678 4 × 2 = 0 + 0,311 217 356 8;
  • 24) 0,311 217 356 8 × 2 = 0 + 0,622 434 713 6;
  • 25) 0,622 434 713 6 × 2 = 1 + 0,244 869 427 2;
  • 26) 0,244 869 427 2 × 2 = 0 + 0,489 738 854 4;
  • 27) 0,489 738 854 4 × 2 = 0 + 0,979 477 708 8;
  • 28) 0,979 477 708 8 × 2 = 1 + 0,958 955 417 6;
  • 29) 0,958 955 417 6 × 2 = 1 + 0,917 910 835 2;
  • 30) 0,917 910 835 2 × 2 = 1 + 0,835 821 670 4;
  • 31) 0,835 821 670 4 × 2 = 1 + 0,671 643 340 8;
  • 32) 0,671 643 340 8 × 2 = 1 + 0,343 286 681 6;
  • 33) 0,343 286 681 6 × 2 = 0 + 0,686 573 363 2;
  • 34) 0,686 573 363 2 × 2 = 1 + 0,373 146 726 4;
  • 35) 0,373 146 726 4 × 2 = 0 + 0,746 293 452 8;
  • 36) 0,746 293 452 8 × 2 = 1 + 0,492 586 905 6;
  • 37) 0,492 586 905 6 × 2 = 0 + 0,985 173 811 2;
  • 38) 0,985 173 811 2 × 2 = 1 + 0,970 347 622 4;
  • 39) 0,970 347 622 4 × 2 = 1 + 0,940 695 244 8;
  • 40) 0,940 695 244 8 × 2 = 1 + 0,881 390 489 6;
  • 41) 0,881 390 489 6 × 2 = 1 + 0,762 780 979 2;
  • 42) 0,762 780 979 2 × 2 = 1 + 0,525 561 958 4;
  • 43) 0,525 561 958 4 × 2 = 1 + 0,051 123 916 8;
  • 44) 0,051 123 916 8 × 2 = 0 + 0,102 247 833 6;
  • 45) 0,102 247 833 6 × 2 = 0 + 0,204 495 667 2;
  • 46) 0,204 495 667 2 × 2 = 0 + 0,408 991 334 4;
  • 47) 0,408 991 334 4 × 2 = 0 + 0,817 982 668 8;
  • 48) 0,817 982 668 8 × 2 = 1 + 0,635 965 337 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:


0,000 000 037 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 1111 0101 0111 1110 0001(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 037 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 1111 0101 0111 1110 0001(2)

6. 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:


0,000 000 037 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 1111 0101 0111 1110 0001(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 1111 0101 0111 1110 0001(2) × 20 =


1,0011 1110 1010 1111 1100 001(2) × 2-25


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): -25


Mantisă (nenormalizată):
1,0011 1110 1010 1111 1100 001


8. 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)


9. 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;

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) =


102(10) =


0110 0110(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. 001 1111 0101 0111 1110 0001 =


001 1111 0101 0111 1110 0001


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 0110


Mantisă (23 biți) =
001 1111 0101 0111 1110 0001


Numărul zecimal 0,000 000 037 1 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0110 - 001 1111 0101 0111 1110 0001


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