0,000 000 109 997 8 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 109 997 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
0,000 000 109 997 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: 0,000 000 109 997 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) 0,000 000 109 997 8 × 2 = 0 + 0,000 000 219 995 6;
  • 2) 0,000 000 219 995 6 × 2 = 0 + 0,000 000 439 991 2;
  • 3) 0,000 000 439 991 2 × 2 = 0 + 0,000 000 879 982 4;
  • 4) 0,000 000 879 982 4 × 2 = 0 + 0,000 001 759 964 8;
  • 5) 0,000 001 759 964 8 × 2 = 0 + 0,000 003 519 929 6;
  • 6) 0,000 003 519 929 6 × 2 = 0 + 0,000 007 039 859 2;
  • 7) 0,000 007 039 859 2 × 2 = 0 + 0,000 014 079 718 4;
  • 8) 0,000 014 079 718 4 × 2 = 0 + 0,000 028 159 436 8;
  • 9) 0,000 028 159 436 8 × 2 = 0 + 0,000 056 318 873 6;
  • 10) 0,000 056 318 873 6 × 2 = 0 + 0,000 112 637 747 2;
  • 11) 0,000 112 637 747 2 × 2 = 0 + 0,000 225 275 494 4;
  • 12) 0,000 225 275 494 4 × 2 = 0 + 0,000 450 550 988 8;
  • 13) 0,000 450 550 988 8 × 2 = 0 + 0,000 901 101 977 6;
  • 14) 0,000 901 101 977 6 × 2 = 0 + 0,001 802 203 955 2;
  • 15) 0,001 802 203 955 2 × 2 = 0 + 0,003 604 407 910 4;
  • 16) 0,003 604 407 910 4 × 2 = 0 + 0,007 208 815 820 8;
  • 17) 0,007 208 815 820 8 × 2 = 0 + 0,014 417 631 641 6;
  • 18) 0,014 417 631 641 6 × 2 = 0 + 0,028 835 263 283 2;
  • 19) 0,028 835 263 283 2 × 2 = 0 + 0,057 670 526 566 4;
  • 20) 0,057 670 526 566 4 × 2 = 0 + 0,115 341 053 132 8;
  • 21) 0,115 341 053 132 8 × 2 = 0 + 0,230 682 106 265 6;
  • 22) 0,230 682 106 265 6 × 2 = 0 + 0,461 364 212 531 2;
  • 23) 0,461 364 212 531 2 × 2 = 0 + 0,922 728 425 062 4;
  • 24) 0,922 728 425 062 4 × 2 = 1 + 0,845 456 850 124 8;
  • 25) 0,845 456 850 124 8 × 2 = 1 + 0,690 913 700 249 6;
  • 26) 0,690 913 700 249 6 × 2 = 1 + 0,381 827 400 499 2;
  • 27) 0,381 827 400 499 2 × 2 = 0 + 0,763 654 800 998 4;
  • 28) 0,763 654 800 998 4 × 2 = 1 + 0,527 309 601 996 8;
  • 29) 0,527 309 601 996 8 × 2 = 1 + 0,054 619 203 993 6;
  • 30) 0,054 619 203 993 6 × 2 = 0 + 0,109 238 407 987 2;
  • 31) 0,109 238 407 987 2 × 2 = 0 + 0,218 476 815 974 4;
  • 32) 0,218 476 815 974 4 × 2 = 0 + 0,436 953 631 948 8;
  • 33) 0,436 953 631 948 8 × 2 = 0 + 0,873 907 263 897 6;
  • 34) 0,873 907 263 897 6 × 2 = 1 + 0,747 814 527 795 2;
  • 35) 0,747 814 527 795 2 × 2 = 1 + 0,495 629 055 590 4;
  • 36) 0,495 629 055 590 4 × 2 = 0 + 0,991 258 111 180 8;
  • 37) 0,991 258 111 180 8 × 2 = 1 + 0,982 516 222 361 6;
  • 38) 0,982 516 222 361 6 × 2 = 1 + 0,965 032 444 723 2;
  • 39) 0,965 032 444 723 2 × 2 = 1 + 0,930 064 889 446 4;
  • 40) 0,930 064 889 446 4 × 2 = 1 + 0,860 129 778 892 8;
  • 41) 0,860 129 778 892 8 × 2 = 1 + 0,720 259 557 785 6;
  • 42) 0,720 259 557 785 6 × 2 = 1 + 0,440 519 115 571 2;
  • 43) 0,440 519 115 571 2 × 2 = 0 + 0,881 038 231 142 4;
  • 44) 0,881 038 231 142 4 × 2 = 1 + 0,762 076 462 284 8;
  • 45) 0,762 076 462 284 8 × 2 = 1 + 0,524 152 924 569 6;
  • 46) 0,524 152 924 569 6 × 2 = 1 + 0,048 305 849 139 2;
  • 47) 0,048 305 849 139 2 × 2 = 0 + 0,096 611 698 278 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:


0,000 000 109 997 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1111 1101 110(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 109 997 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1111 1101 110(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:


0,000 000 109 997 8(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1111 1101 110(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0110 1111 1101 110(2) × 20 =


1,1101 1000 0110 1111 1101 110(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 1111 1101 110


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 0111 1110 1110 =


110 1100 0011 0111 1110 1110


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 0111 1110 1110


Numărul zecimal 0,000 000 109 997 8 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 0111 1110 1110


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