0,000 000 110 012 6 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 110 012 6(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
0,000 000 110 012 6(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: 0,000 000 110 012 6.

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) 0,000 000 110 012 6 × 2 = 0 + 0,000 000 220 025 2;
  • 2) 0,000 000 220 025 2 × 2 = 0 + 0,000 000 440 050 4;
  • 3) 0,000 000 440 050 4 × 2 = 0 + 0,000 000 880 100 8;
  • 4) 0,000 000 880 100 8 × 2 = 0 + 0,000 001 760 201 6;
  • 5) 0,000 001 760 201 6 × 2 = 0 + 0,000 003 520 403 2;
  • 6) 0,000 003 520 403 2 × 2 = 0 + 0,000 007 040 806 4;
  • 7) 0,000 007 040 806 4 × 2 = 0 + 0,000 014 081 612 8;
  • 8) 0,000 014 081 612 8 × 2 = 0 + 0,000 028 163 225 6;
  • 9) 0,000 028 163 225 6 × 2 = 0 + 0,000 056 326 451 2;
  • 10) 0,000 056 326 451 2 × 2 = 0 + 0,000 112 652 902 4;
  • 11) 0,000 112 652 902 4 × 2 = 0 + 0,000 225 305 804 8;
  • 12) 0,000 225 305 804 8 × 2 = 0 + 0,000 450 611 609 6;
  • 13) 0,000 450 611 609 6 × 2 = 0 + 0,000 901 223 219 2;
  • 14) 0,000 901 223 219 2 × 2 = 0 + 0,001 802 446 438 4;
  • 15) 0,001 802 446 438 4 × 2 = 0 + 0,003 604 892 876 8;
  • 16) 0,003 604 892 876 8 × 2 = 0 + 0,007 209 785 753 6;
  • 17) 0,007 209 785 753 6 × 2 = 0 + 0,014 419 571 507 2;
  • 18) 0,014 419 571 507 2 × 2 = 0 + 0,028 839 143 014 4;
  • 19) 0,028 839 143 014 4 × 2 = 0 + 0,057 678 286 028 8;
  • 20) 0,057 678 286 028 8 × 2 = 0 + 0,115 356 572 057 6;
  • 21) 0,115 356 572 057 6 × 2 = 0 + 0,230 713 144 115 2;
  • 22) 0,230 713 144 115 2 × 2 = 0 + 0,461 426 288 230 4;
  • 23) 0,461 426 288 230 4 × 2 = 0 + 0,922 852 576 460 8;
  • 24) 0,922 852 576 460 8 × 2 = 1 + 0,845 705 152 921 6;
  • 25) 0,845 705 152 921 6 × 2 = 1 + 0,691 410 305 843 2;
  • 26) 0,691 410 305 843 2 × 2 = 1 + 0,382 820 611 686 4;
  • 27) 0,382 820 611 686 4 × 2 = 0 + 0,765 641 223 372 8;
  • 28) 0,765 641 223 372 8 × 2 = 1 + 0,531 282 446 745 6;
  • 29) 0,531 282 446 745 6 × 2 = 1 + 0,062 564 893 491 2;
  • 30) 0,062 564 893 491 2 × 2 = 0 + 0,125 129 786 982 4;
  • 31) 0,125 129 786 982 4 × 2 = 0 + 0,250 259 573 964 8;
  • 32) 0,250 259 573 964 8 × 2 = 0 + 0,500 519 147 929 6;
  • 33) 0,500 519 147 929 6 × 2 = 1 + 0,001 038 295 859 2;
  • 34) 0,001 038 295 859 2 × 2 = 0 + 0,002 076 591 718 4;
  • 35) 0,002 076 591 718 4 × 2 = 0 + 0,004 153 183 436 8;
  • 36) 0,004 153 183 436 8 × 2 = 0 + 0,008 306 366 873 6;
  • 37) 0,008 306 366 873 6 × 2 = 0 + 0,016 612 733 747 2;
  • 38) 0,016 612 733 747 2 × 2 = 0 + 0,033 225 467 494 4;
  • 39) 0,033 225 467 494 4 × 2 = 0 + 0,066 450 934 988 8;
  • 40) 0,066 450 934 988 8 × 2 = 0 + 0,132 901 869 977 6;
  • 41) 0,132 901 869 977 6 × 2 = 0 + 0,265 803 739 955 2;
  • 42) 0,265 803 739 955 2 × 2 = 0 + 0,531 607 479 910 4;
  • 43) 0,531 607 479 910 4 × 2 = 1 + 0,063 214 959 820 8;
  • 44) 0,063 214 959 820 8 × 2 = 0 + 0,126 429 919 641 6;
  • 45) 0,126 429 919 641 6 × 2 = 0 + 0,252 859 839 283 2;
  • 46) 0,252 859 839 283 2 × 2 = 0 + 0,505 719 678 566 4;
  • 47) 0,505 719 678 566 4 × 2 = 1 + 0,011 439 357 132 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:


0,000 000 110 012 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 1000 0000 0010 001(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 110 012 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 1000 0000 0010 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:


0,000 000 110 012 6(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 1000 0000 0010 001(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1000 1000 0000 0010 001(2) × 20 =


1,1101 1000 1000 0000 0010 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 1000 0000 0010 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 0100 0000 0001 0001 =


110 1100 0100 0000 0001 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 0100 0000 0001 0001


Numărul zecimal 0,000 000 110 012 6 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 0110 0111 - 110 1100 0100 0000 0001 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