0,000 000 110 010 1 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 110 010 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
0,000 000 110 010 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: 0,000 000 110 010 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) 0,000 000 110 010 1 × 2 = 0 + 0,000 000 220 020 2;
  • 2) 0,000 000 220 020 2 × 2 = 0 + 0,000 000 440 040 4;
  • 3) 0,000 000 440 040 4 × 2 = 0 + 0,000 000 880 080 8;
  • 4) 0,000 000 880 080 8 × 2 = 0 + 0,000 001 760 161 6;
  • 5) 0,000 001 760 161 6 × 2 = 0 + 0,000 003 520 323 2;
  • 6) 0,000 003 520 323 2 × 2 = 0 + 0,000 007 040 646 4;
  • 7) 0,000 007 040 646 4 × 2 = 0 + 0,000 014 081 292 8;
  • 8) 0,000 014 081 292 8 × 2 = 0 + 0,000 028 162 585 6;
  • 9) 0,000 028 162 585 6 × 2 = 0 + 0,000 056 325 171 2;
  • 10) 0,000 056 325 171 2 × 2 = 0 + 0,000 112 650 342 4;
  • 11) 0,000 112 650 342 4 × 2 = 0 + 0,000 225 300 684 8;
  • 12) 0,000 225 300 684 8 × 2 = 0 + 0,000 450 601 369 6;
  • 13) 0,000 450 601 369 6 × 2 = 0 + 0,000 901 202 739 2;
  • 14) 0,000 901 202 739 2 × 2 = 0 + 0,001 802 405 478 4;
  • 15) 0,001 802 405 478 4 × 2 = 0 + 0,003 604 810 956 8;
  • 16) 0,003 604 810 956 8 × 2 = 0 + 0,007 209 621 913 6;
  • 17) 0,007 209 621 913 6 × 2 = 0 + 0,014 419 243 827 2;
  • 18) 0,014 419 243 827 2 × 2 = 0 + 0,028 838 487 654 4;
  • 19) 0,028 838 487 654 4 × 2 = 0 + 0,057 676 975 308 8;
  • 20) 0,057 676 975 308 8 × 2 = 0 + 0,115 353 950 617 6;
  • 21) 0,115 353 950 617 6 × 2 = 0 + 0,230 707 901 235 2;
  • 22) 0,230 707 901 235 2 × 2 = 0 + 0,461 415 802 470 4;
  • 23) 0,461 415 802 470 4 × 2 = 0 + 0,922 831 604 940 8;
  • 24) 0,922 831 604 940 8 × 2 = 1 + 0,845 663 209 881 6;
  • 25) 0,845 663 209 881 6 × 2 = 1 + 0,691 326 419 763 2;
  • 26) 0,691 326 419 763 2 × 2 = 1 + 0,382 652 839 526 4;
  • 27) 0,382 652 839 526 4 × 2 = 0 + 0,765 305 679 052 8;
  • 28) 0,765 305 679 052 8 × 2 = 1 + 0,530 611 358 105 6;
  • 29) 0,530 611 358 105 6 × 2 = 1 + 0,061 222 716 211 2;
  • 30) 0,061 222 716 211 2 × 2 = 0 + 0,122 445 432 422 4;
  • 31) 0,122 445 432 422 4 × 2 = 0 + 0,244 890 864 844 8;
  • 32) 0,244 890 864 844 8 × 2 = 0 + 0,489 781 729 689 6;
  • 33) 0,489 781 729 689 6 × 2 = 0 + 0,979 563 459 379 2;
  • 34) 0,979 563 459 379 2 × 2 = 1 + 0,959 126 918 758 4;
  • 35) 0,959 126 918 758 4 × 2 = 1 + 0,918 253 837 516 8;
  • 36) 0,918 253 837 516 8 × 2 = 1 + 0,836 507 675 033 6;
  • 37) 0,836 507 675 033 6 × 2 = 1 + 0,673 015 350 067 2;
  • 38) 0,673 015 350 067 2 × 2 = 1 + 0,346 030 700 134 4;
  • 39) 0,346 030 700 134 4 × 2 = 0 + 0,692 061 400 268 8;
  • 40) 0,692 061 400 268 8 × 2 = 1 + 0,384 122 800 537 6;
  • 41) 0,384 122 800 537 6 × 2 = 0 + 0,768 245 601 075 2;
  • 42) 0,768 245 601 075 2 × 2 = 1 + 0,536 491 202 150 4;
  • 43) 0,536 491 202 150 4 × 2 = 1 + 0,072 982 404 300 8;
  • 44) 0,072 982 404 300 8 × 2 = 0 + 0,145 964 808 601 6;
  • 45) 0,145 964 808 601 6 × 2 = 0 + 0,291 929 617 203 2;
  • 46) 0,291 929 617 203 2 × 2 = 0 + 0,583 859 234 406 4;
  • 47) 0,583 859 234 406 4 × 2 = 1 + 0,167 718 468 812 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:


0,000 000 110 010 1(10) =


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

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 110 010 1(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 0111 1101 0110 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:


0,000 000 110 010 1(10) =


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


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


1,1101 1000 0111 1101 0110 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 1101 0110 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 1110 1011 0001 =


110 1100 0011 1110 1011 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 1110 1011 0001


Numărul zecimal 0,000 000 110 010 1 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0011 1110 1011 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