0,000 000 110 005 1 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 110 005 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
0,000 000 110 005 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: 0,000 000 110 005 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) 0,000 000 110 005 1 × 2 = 0 + 0,000 000 220 010 2;
  • 2) 0,000 000 220 010 2 × 2 = 0 + 0,000 000 440 020 4;
  • 3) 0,000 000 440 020 4 × 2 = 0 + 0,000 000 880 040 8;
  • 4) 0,000 000 880 040 8 × 2 = 0 + 0,000 001 760 081 6;
  • 5) 0,000 001 760 081 6 × 2 = 0 + 0,000 003 520 163 2;
  • 6) 0,000 003 520 163 2 × 2 = 0 + 0,000 007 040 326 4;
  • 7) 0,000 007 040 326 4 × 2 = 0 + 0,000 014 080 652 8;
  • 8) 0,000 014 080 652 8 × 2 = 0 + 0,000 028 161 305 6;
  • 9) 0,000 028 161 305 6 × 2 = 0 + 0,000 056 322 611 2;
  • 10) 0,000 056 322 611 2 × 2 = 0 + 0,000 112 645 222 4;
  • 11) 0,000 112 645 222 4 × 2 = 0 + 0,000 225 290 444 8;
  • 12) 0,000 225 290 444 8 × 2 = 0 + 0,000 450 580 889 6;
  • 13) 0,000 450 580 889 6 × 2 = 0 + 0,000 901 161 779 2;
  • 14) 0,000 901 161 779 2 × 2 = 0 + 0,001 802 323 558 4;
  • 15) 0,001 802 323 558 4 × 2 = 0 + 0,003 604 647 116 8;
  • 16) 0,003 604 647 116 8 × 2 = 0 + 0,007 209 294 233 6;
  • 17) 0,007 209 294 233 6 × 2 = 0 + 0,014 418 588 467 2;
  • 18) 0,014 418 588 467 2 × 2 = 0 + 0,028 837 176 934 4;
  • 19) 0,028 837 176 934 4 × 2 = 0 + 0,057 674 353 868 8;
  • 20) 0,057 674 353 868 8 × 2 = 0 + 0,115 348 707 737 6;
  • 21) 0,115 348 707 737 6 × 2 = 0 + 0,230 697 415 475 2;
  • 22) 0,230 697 415 475 2 × 2 = 0 + 0,461 394 830 950 4;
  • 23) 0,461 394 830 950 4 × 2 = 0 + 0,922 789 661 900 8;
  • 24) 0,922 789 661 900 8 × 2 = 1 + 0,845 579 323 801 6;
  • 25) 0,845 579 323 801 6 × 2 = 1 + 0,691 158 647 603 2;
  • 26) 0,691 158 647 603 2 × 2 = 1 + 0,382 317 295 206 4;
  • 27) 0,382 317 295 206 4 × 2 = 0 + 0,764 634 590 412 8;
  • 28) 0,764 634 590 412 8 × 2 = 1 + 0,529 269 180 825 6;
  • 29) 0,529 269 180 825 6 × 2 = 1 + 0,058 538 361 651 2;
  • 30) 0,058 538 361 651 2 × 2 = 0 + 0,117 076 723 302 4;
  • 31) 0,117 076 723 302 4 × 2 = 0 + 0,234 153 446 604 8;
  • 32) 0,234 153 446 604 8 × 2 = 0 + 0,468 306 893 209 6;
  • 33) 0,468 306 893 209 6 × 2 = 0 + 0,936 613 786 419 2;
  • 34) 0,936 613 786 419 2 × 2 = 1 + 0,873 227 572 838 4;
  • 35) 0,873 227 572 838 4 × 2 = 1 + 0,746 455 145 676 8;
  • 36) 0,746 455 145 676 8 × 2 = 1 + 0,492 910 291 353 6;
  • 37) 0,492 910 291 353 6 × 2 = 0 + 0,985 820 582 707 2;
  • 38) 0,985 820 582 707 2 × 2 = 1 + 0,971 641 165 414 4;
  • 39) 0,971 641 165 414 4 × 2 = 1 + 0,943 282 330 828 8;
  • 40) 0,943 282 330 828 8 × 2 = 1 + 0,886 564 661 657 6;
  • 41) 0,886 564 661 657 6 × 2 = 1 + 0,773 129 323 315 2;
  • 42) 0,773 129 323 315 2 × 2 = 1 + 0,546 258 646 630 4;
  • 43) 0,546 258 646 630 4 × 2 = 1 + 0,092 517 293 260 8;
  • 44) 0,092 517 293 260 8 × 2 = 0 + 0,185 034 586 521 6;
  • 45) 0,185 034 586 521 6 × 2 = 0 + 0,370 069 173 043 2;
  • 46) 0,370 069 173 043 2 × 2 = 0 + 0,740 138 346 086 4;
  • 47) 0,740 138 346 086 4 × 2 = 1 + 0,480 276 692 172 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:


0,000 000 110 005 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0111 0111 1110 001(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 110 005 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0111 0111 1110 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:


0,000 000 110 005 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0111 0111 1110 001(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0111 0111 1110 001(2) × 20 =


1,1101 1000 0111 0111 1110 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 0111 0111 1110 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 1011 1111 0001 =


110 1100 0011 1011 1111 0001


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 1011 1111 0001


Numărul zecimal 0,000 000 110 005 1 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 1011 1111 0001


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