0,000 000 109 988 8 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 988 8(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
0,000 000 109 988 8(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: 0,000 000 109 988 8.

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) 0,000 000 109 988 8 × 2 = 0 + 0,000 000 219 977 6;
  • 2) 0,000 000 219 977 6 × 2 = 0 + 0,000 000 439 955 2;
  • 3) 0,000 000 439 955 2 × 2 = 0 + 0,000 000 879 910 4;
  • 4) 0,000 000 879 910 4 × 2 = 0 + 0,000 001 759 820 8;
  • 5) 0,000 001 759 820 8 × 2 = 0 + 0,000 003 519 641 6;
  • 6) 0,000 003 519 641 6 × 2 = 0 + 0,000 007 039 283 2;
  • 7) 0,000 007 039 283 2 × 2 = 0 + 0,000 014 078 566 4;
  • 8) 0,000 014 078 566 4 × 2 = 0 + 0,000 028 157 132 8;
  • 9) 0,000 028 157 132 8 × 2 = 0 + 0,000 056 314 265 6;
  • 10) 0,000 056 314 265 6 × 2 = 0 + 0,000 112 628 531 2;
  • 11) 0,000 112 628 531 2 × 2 = 0 + 0,000 225 257 062 4;
  • 12) 0,000 225 257 062 4 × 2 = 0 + 0,000 450 514 124 8;
  • 13) 0,000 450 514 124 8 × 2 = 0 + 0,000 901 028 249 6;
  • 14) 0,000 901 028 249 6 × 2 = 0 + 0,001 802 056 499 2;
  • 15) 0,001 802 056 499 2 × 2 = 0 + 0,003 604 112 998 4;
  • 16) 0,003 604 112 998 4 × 2 = 0 + 0,007 208 225 996 8;
  • 17) 0,007 208 225 996 8 × 2 = 0 + 0,014 416 451 993 6;
  • 18) 0,014 416 451 993 6 × 2 = 0 + 0,028 832 903 987 2;
  • 19) 0,028 832 903 987 2 × 2 = 0 + 0,057 665 807 974 4;
  • 20) 0,057 665 807 974 4 × 2 = 0 + 0,115 331 615 948 8;
  • 21) 0,115 331 615 948 8 × 2 = 0 + 0,230 663 231 897 6;
  • 22) 0,230 663 231 897 6 × 2 = 0 + 0,461 326 463 795 2;
  • 23) 0,461 326 463 795 2 × 2 = 0 + 0,922 652 927 590 4;
  • 24) 0,922 652 927 590 4 × 2 = 1 + 0,845 305 855 180 8;
  • 25) 0,845 305 855 180 8 × 2 = 1 + 0,690 611 710 361 6;
  • 26) 0,690 611 710 361 6 × 2 = 1 + 0,381 223 420 723 2;
  • 27) 0,381 223 420 723 2 × 2 = 0 + 0,762 446 841 446 4;
  • 28) 0,762 446 841 446 4 × 2 = 1 + 0,524 893 682 892 8;
  • 29) 0,524 893 682 892 8 × 2 = 1 + 0,049 787 365 785 6;
  • 30) 0,049 787 365 785 6 × 2 = 0 + 0,099 574 731 571 2;
  • 31) 0,099 574 731 571 2 × 2 = 0 + 0,199 149 463 142 4;
  • 32) 0,199 149 463 142 4 × 2 = 0 + 0,398 298 926 284 8;
  • 33) 0,398 298 926 284 8 × 2 = 0 + 0,796 597 852 569 6;
  • 34) 0,796 597 852 569 6 × 2 = 1 + 0,593 195 705 139 2;
  • 35) 0,593 195 705 139 2 × 2 = 1 + 0,186 391 410 278 4;
  • 36) 0,186 391 410 278 4 × 2 = 0 + 0,372 782 820 556 8;
  • 37) 0,372 782 820 556 8 × 2 = 0 + 0,745 565 641 113 6;
  • 38) 0,745 565 641 113 6 × 2 = 1 + 0,491 131 282 227 2;
  • 39) 0,491 131 282 227 2 × 2 = 0 + 0,982 262 564 454 4;
  • 40) 0,982 262 564 454 4 × 2 = 1 + 0,964 525 128 908 8;
  • 41) 0,964 525 128 908 8 × 2 = 1 + 0,929 050 257 817 6;
  • 42) 0,929 050 257 817 6 × 2 = 1 + 0,858 100 515 635 2;
  • 43) 0,858 100 515 635 2 × 2 = 1 + 0,716 201 031 270 4;
  • 44) 0,716 201 031 270 4 × 2 = 1 + 0,432 402 062 540 8;
  • 45) 0,432 402 062 540 8 × 2 = 0 + 0,864 804 125 081 6;
  • 46) 0,864 804 125 081 6 × 2 = 1 + 0,729 608 250 163 2;
  • 47) 0,729 608 250 163 2 × 2 = 1 + 0,459 216 500 326 4;

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:


0,000 000 109 988 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0101 1111 011(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 988 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0101 1111 011(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 24 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 109 988 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0101 1111 011(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0101 1111 011(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 0101 1111 011(2) × 2-24


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): -24


Mantisă (nenormalizată):
1,1101 1000 0110 0101 1111 011


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-24 + 2(8-1) - 1 =


(-24 + 127)(10) =


103(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;
  • 103 : 2 = 51 + 1;
  • 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) =


103(10) =


0110 0111(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. 110 1100 0011 0010 1111 1011 =


110 1100 0011 0010 1111 1011


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 0111


Mantisă (23 biți) =
110 1100 0011 0010 1111 1011


Numărul zecimal 0,000 000 109 988 8 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0010 1111 1011


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