0,000 000 109 994 7 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 994 7(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
0,000 000 109 994 7(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: 0,000 000 109 994 7.

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) 0,000 000 109 994 7 × 2 = 0 + 0,000 000 219 989 4;
  • 2) 0,000 000 219 989 4 × 2 = 0 + 0,000 000 439 978 8;
  • 3) 0,000 000 439 978 8 × 2 = 0 + 0,000 000 879 957 6;
  • 4) 0,000 000 879 957 6 × 2 = 0 + 0,000 001 759 915 2;
  • 5) 0,000 001 759 915 2 × 2 = 0 + 0,000 003 519 830 4;
  • 6) 0,000 003 519 830 4 × 2 = 0 + 0,000 007 039 660 8;
  • 7) 0,000 007 039 660 8 × 2 = 0 + 0,000 014 079 321 6;
  • 8) 0,000 014 079 321 6 × 2 = 0 + 0,000 028 158 643 2;
  • 9) 0,000 028 158 643 2 × 2 = 0 + 0,000 056 317 286 4;
  • 10) 0,000 056 317 286 4 × 2 = 0 + 0,000 112 634 572 8;
  • 11) 0,000 112 634 572 8 × 2 = 0 + 0,000 225 269 145 6;
  • 12) 0,000 225 269 145 6 × 2 = 0 + 0,000 450 538 291 2;
  • 13) 0,000 450 538 291 2 × 2 = 0 + 0,000 901 076 582 4;
  • 14) 0,000 901 076 582 4 × 2 = 0 + 0,001 802 153 164 8;
  • 15) 0,001 802 153 164 8 × 2 = 0 + 0,003 604 306 329 6;
  • 16) 0,003 604 306 329 6 × 2 = 0 + 0,007 208 612 659 2;
  • 17) 0,007 208 612 659 2 × 2 = 0 + 0,014 417 225 318 4;
  • 18) 0,014 417 225 318 4 × 2 = 0 + 0,028 834 450 636 8;
  • 19) 0,028 834 450 636 8 × 2 = 0 + 0,057 668 901 273 6;
  • 20) 0,057 668 901 273 6 × 2 = 0 + 0,115 337 802 547 2;
  • 21) 0,115 337 802 547 2 × 2 = 0 + 0,230 675 605 094 4;
  • 22) 0,230 675 605 094 4 × 2 = 0 + 0,461 351 210 188 8;
  • 23) 0,461 351 210 188 8 × 2 = 0 + 0,922 702 420 377 6;
  • 24) 0,922 702 420 377 6 × 2 = 1 + 0,845 404 840 755 2;
  • 25) 0,845 404 840 755 2 × 2 = 1 + 0,690 809 681 510 4;
  • 26) 0,690 809 681 510 4 × 2 = 1 + 0,381 619 363 020 8;
  • 27) 0,381 619 363 020 8 × 2 = 0 + 0,763 238 726 041 6;
  • 28) 0,763 238 726 041 6 × 2 = 1 + 0,526 477 452 083 2;
  • 29) 0,526 477 452 083 2 × 2 = 1 + 0,052 954 904 166 4;
  • 30) 0,052 954 904 166 4 × 2 = 0 + 0,105 909 808 332 8;
  • 31) 0,105 909 808 332 8 × 2 = 0 + 0,211 819 616 665 6;
  • 32) 0,211 819 616 665 6 × 2 = 0 + 0,423 639 233 331 2;
  • 33) 0,423 639 233 331 2 × 2 = 0 + 0,847 278 466 662 4;
  • 34) 0,847 278 466 662 4 × 2 = 1 + 0,694 556 933 324 8;
  • 35) 0,694 556 933 324 8 × 2 = 1 + 0,389 113 866 649 6;
  • 36) 0,389 113 866 649 6 × 2 = 0 + 0,778 227 733 299 2;
  • 37) 0,778 227 733 299 2 × 2 = 1 + 0,556 455 466 598 4;
  • 38) 0,556 455 466 598 4 × 2 = 1 + 0,112 910 933 196 8;
  • 39) 0,112 910 933 196 8 × 2 = 0 + 0,225 821 866 393 6;
  • 40) 0,225 821 866 393 6 × 2 = 0 + 0,451 643 732 787 2;
  • 41) 0,451 643 732 787 2 × 2 = 0 + 0,903 287 465 574 4;
  • 42) 0,903 287 465 574 4 × 2 = 1 + 0,806 574 931 148 8;
  • 43) 0,806 574 931 148 8 × 2 = 1 + 0,613 149 862 297 6;
  • 44) 0,613 149 862 297 6 × 2 = 1 + 0,226 299 724 595 2;
  • 45) 0,226 299 724 595 2 × 2 = 0 + 0,452 599 449 190 4;
  • 46) 0,452 599 449 190 4 × 2 = 0 + 0,905 198 898 380 8;
  • 47) 0,905 198 898 380 8 × 2 = 1 + 0,810 397 796 761 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:


0,000 000 109 994 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1100 0111 001(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 994 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1100 0111 001(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:


0,000 000 109 994 7(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1100 0111 001(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1100 0111 001(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 1100 0111 001(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 1100 0111 001


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 0110 0011 1001 =


110 1100 0011 0110 0011 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 0111


Mantisă (23 biți) =
110 1100 0011 0110 0011 1001


Numărul zecimal 0,000 000 109 994 7 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0110 0011 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