0,000 000 109 989 1 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 989 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
0,000 000 109 989 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: 0,000 000 109 989 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) 0,000 000 109 989 1 × 2 = 0 + 0,000 000 219 978 2;
  • 2) 0,000 000 219 978 2 × 2 = 0 + 0,000 000 439 956 4;
  • 3) 0,000 000 439 956 4 × 2 = 0 + 0,000 000 879 912 8;
  • 4) 0,000 000 879 912 8 × 2 = 0 + 0,000 001 759 825 6;
  • 5) 0,000 001 759 825 6 × 2 = 0 + 0,000 003 519 651 2;
  • 6) 0,000 003 519 651 2 × 2 = 0 + 0,000 007 039 302 4;
  • 7) 0,000 007 039 302 4 × 2 = 0 + 0,000 014 078 604 8;
  • 8) 0,000 014 078 604 8 × 2 = 0 + 0,000 028 157 209 6;
  • 9) 0,000 028 157 209 6 × 2 = 0 + 0,000 056 314 419 2;
  • 10) 0,000 056 314 419 2 × 2 = 0 + 0,000 112 628 838 4;
  • 11) 0,000 112 628 838 4 × 2 = 0 + 0,000 225 257 676 8;
  • 12) 0,000 225 257 676 8 × 2 = 0 + 0,000 450 515 353 6;
  • 13) 0,000 450 515 353 6 × 2 = 0 + 0,000 901 030 707 2;
  • 14) 0,000 901 030 707 2 × 2 = 0 + 0,001 802 061 414 4;
  • 15) 0,001 802 061 414 4 × 2 = 0 + 0,003 604 122 828 8;
  • 16) 0,003 604 122 828 8 × 2 = 0 + 0,007 208 245 657 6;
  • 17) 0,007 208 245 657 6 × 2 = 0 + 0,014 416 491 315 2;
  • 18) 0,014 416 491 315 2 × 2 = 0 + 0,028 832 982 630 4;
  • 19) 0,028 832 982 630 4 × 2 = 0 + 0,057 665 965 260 8;
  • 20) 0,057 665 965 260 8 × 2 = 0 + 0,115 331 930 521 6;
  • 21) 0,115 331 930 521 6 × 2 = 0 + 0,230 663 861 043 2;
  • 22) 0,230 663 861 043 2 × 2 = 0 + 0,461 327 722 086 4;
  • 23) 0,461 327 722 086 4 × 2 = 0 + 0,922 655 444 172 8;
  • 24) 0,922 655 444 172 8 × 2 = 1 + 0,845 310 888 345 6;
  • 25) 0,845 310 888 345 6 × 2 = 1 + 0,690 621 776 691 2;
  • 26) 0,690 621 776 691 2 × 2 = 1 + 0,381 243 553 382 4;
  • 27) 0,381 243 553 382 4 × 2 = 0 + 0,762 487 106 764 8;
  • 28) 0,762 487 106 764 8 × 2 = 1 + 0,524 974 213 529 6;
  • 29) 0,524 974 213 529 6 × 2 = 1 + 0,049 948 427 059 2;
  • 30) 0,049 948 427 059 2 × 2 = 0 + 0,099 896 854 118 4;
  • 31) 0,099 896 854 118 4 × 2 = 0 + 0,199 793 708 236 8;
  • 32) 0,199 793 708 236 8 × 2 = 0 + 0,399 587 416 473 6;
  • 33) 0,399 587 416 473 6 × 2 = 0 + 0,799 174 832 947 2;
  • 34) 0,799 174 832 947 2 × 2 = 1 + 0,598 349 665 894 4;
  • 35) 0,598 349 665 894 4 × 2 = 1 + 0,196 699 331 788 8;
  • 36) 0,196 699 331 788 8 × 2 = 0 + 0,393 398 663 577 6;
  • 37) 0,393 398 663 577 6 × 2 = 0 + 0,786 797 327 155 2;
  • 38) 0,786 797 327 155 2 × 2 = 1 + 0,573 594 654 310 4;
  • 39) 0,573 594 654 310 4 × 2 = 1 + 0,147 189 308 620 8;
  • 40) 0,147 189 308 620 8 × 2 = 0 + 0,294 378 617 241 6;
  • 41) 0,294 378 617 241 6 × 2 = 0 + 0,588 757 234 483 2;
  • 42) 0,588 757 234 483 2 × 2 = 1 + 0,177 514 468 966 4;
  • 43) 0,177 514 468 966 4 × 2 = 0 + 0,355 028 937 932 8;
  • 44) 0,355 028 937 932 8 × 2 = 0 + 0,710 057 875 865 6;
  • 45) 0,710 057 875 865 6 × 2 = 1 + 0,420 115 751 731 2;
  • 46) 0,420 115 751 731 2 × 2 = 0 + 0,840 231 503 462 4;
  • 47) 0,840 231 503 462 4 × 2 = 1 + 0,680 463 006 924 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:


0,000 000 109 989 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0110 0100 101(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 989 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0110 0100 101(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:


0,000 000 109 989 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0110 0100 101(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 0110 0100 101(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 0110 0100 101(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 0110 0100 101


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 0011 0010 0101 =


110 1100 0011 0011 0010 0101


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 0011 0010 0101


Numărul zecimal 0,000 000 109 989 1 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0011 0010 0101


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