0,000 000 109 993 3 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 993 3(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
0,000 000 109 993 3(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: 0,000 000 109 993 3.

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) 0,000 000 109 993 3 × 2 = 0 + 0,000 000 219 986 6;
  • 2) 0,000 000 219 986 6 × 2 = 0 + 0,000 000 439 973 2;
  • 3) 0,000 000 439 973 2 × 2 = 0 + 0,000 000 879 946 4;
  • 4) 0,000 000 879 946 4 × 2 = 0 + 0,000 001 759 892 8;
  • 5) 0,000 001 759 892 8 × 2 = 0 + 0,000 003 519 785 6;
  • 6) 0,000 003 519 785 6 × 2 = 0 + 0,000 007 039 571 2;
  • 7) 0,000 007 039 571 2 × 2 = 0 + 0,000 014 079 142 4;
  • 8) 0,000 014 079 142 4 × 2 = 0 + 0,000 028 158 284 8;
  • 9) 0,000 028 158 284 8 × 2 = 0 + 0,000 056 316 569 6;
  • 10) 0,000 056 316 569 6 × 2 = 0 + 0,000 112 633 139 2;
  • 11) 0,000 112 633 139 2 × 2 = 0 + 0,000 225 266 278 4;
  • 12) 0,000 225 266 278 4 × 2 = 0 + 0,000 450 532 556 8;
  • 13) 0,000 450 532 556 8 × 2 = 0 + 0,000 901 065 113 6;
  • 14) 0,000 901 065 113 6 × 2 = 0 + 0,001 802 130 227 2;
  • 15) 0,001 802 130 227 2 × 2 = 0 + 0,003 604 260 454 4;
  • 16) 0,003 604 260 454 4 × 2 = 0 + 0,007 208 520 908 8;
  • 17) 0,007 208 520 908 8 × 2 = 0 + 0,014 417 041 817 6;
  • 18) 0,014 417 041 817 6 × 2 = 0 + 0,028 834 083 635 2;
  • 19) 0,028 834 083 635 2 × 2 = 0 + 0,057 668 167 270 4;
  • 20) 0,057 668 167 270 4 × 2 = 0 + 0,115 336 334 540 8;
  • 21) 0,115 336 334 540 8 × 2 = 0 + 0,230 672 669 081 6;
  • 22) 0,230 672 669 081 6 × 2 = 0 + 0,461 345 338 163 2;
  • 23) 0,461 345 338 163 2 × 2 = 0 + 0,922 690 676 326 4;
  • 24) 0,922 690 676 326 4 × 2 = 1 + 0,845 381 352 652 8;
  • 25) 0,845 381 352 652 8 × 2 = 1 + 0,690 762 705 305 6;
  • 26) 0,690 762 705 305 6 × 2 = 1 + 0,381 525 410 611 2;
  • 27) 0,381 525 410 611 2 × 2 = 0 + 0,763 050 821 222 4;
  • 28) 0,763 050 821 222 4 × 2 = 1 + 0,526 101 642 444 8;
  • 29) 0,526 101 642 444 8 × 2 = 1 + 0,052 203 284 889 6;
  • 30) 0,052 203 284 889 6 × 2 = 0 + 0,104 406 569 779 2;
  • 31) 0,104 406 569 779 2 × 2 = 0 + 0,208 813 139 558 4;
  • 32) 0,208 813 139 558 4 × 2 = 0 + 0,417 626 279 116 8;
  • 33) 0,417 626 279 116 8 × 2 = 0 + 0,835 252 558 233 6;
  • 34) 0,835 252 558 233 6 × 2 = 1 + 0,670 505 116 467 2;
  • 35) 0,670 505 116 467 2 × 2 = 1 + 0,341 010 232 934 4;
  • 36) 0,341 010 232 934 4 × 2 = 0 + 0,682 020 465 868 8;
  • 37) 0,682 020 465 868 8 × 2 = 1 + 0,364 040 931 737 6;
  • 38) 0,364 040 931 737 6 × 2 = 0 + 0,728 081 863 475 2;
  • 39) 0,728 081 863 475 2 × 2 = 1 + 0,456 163 726 950 4;
  • 40) 0,456 163 726 950 4 × 2 = 0 + 0,912 327 453 900 8;
  • 41) 0,912 327 453 900 8 × 2 = 1 + 0,824 654 907 801 6;
  • 42) 0,824 654 907 801 6 × 2 = 1 + 0,649 309 815 603 2;
  • 43) 0,649 309 815 603 2 × 2 = 1 + 0,298 619 631 206 4;
  • 44) 0,298 619 631 206 4 × 2 = 0 + 0,597 239 262 412 8;
  • 45) 0,597 239 262 412 8 × 2 = 1 + 0,194 478 524 825 6;
  • 46) 0,194 478 524 825 6 × 2 = 0 + 0,388 957 049 651 2;
  • 47) 0,388 957 049 651 2 × 2 = 0 + 0,777 914 099 302 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:


0,000 000 109 993 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1010 1110 100(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 993 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1010 1110 100(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:


0,000 000 109 993 3(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1010 1110 100(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1010 1110 100(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 1010 1110 100(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 1010 1110 100


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 0101 0111 0100 =


110 1100 0011 0101 0111 0100


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 0101 0111 0100


Numărul zecimal 0,000 000 109 993 3 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0101 0111 0100


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