3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015 scris ca binar pe 32 biți, precizie simplă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015(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
3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015(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: 3.
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;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

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.

3(10) =


11(2)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015.

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) 0,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015 × 2 = 0 + 0,805 647 340 000 000 000 000 000 000 000 000 000 03;
  • 2) 0,805 647 340 000 000 000 000 000 000 000 000 000 03 × 2 = 1 + 0,611 294 680 000 000 000 000 000 000 000 000 000 06;
  • 3) 0,611 294 680 000 000 000 000 000 000 000 000 000 06 × 2 = 1 + 0,222 589 360 000 000 000 000 000 000 000 000 000 12;
  • 4) 0,222 589 360 000 000 000 000 000 000 000 000 000 12 × 2 = 0 + 0,445 178 720 000 000 000 000 000 000 000 000 000 24;
  • 5) 0,445 178 720 000 000 000 000 000 000 000 000 000 24 × 2 = 0 + 0,890 357 440 000 000 000 000 000 000 000 000 000 48;
  • 6) 0,890 357 440 000 000 000 000 000 000 000 000 000 48 × 2 = 1 + 0,780 714 880 000 000 000 000 000 000 000 000 000 96;
  • 7) 0,780 714 880 000 000 000 000 000 000 000 000 000 96 × 2 = 1 + 0,561 429 760 000 000 000 000 000 000 000 000 001 92;
  • 8) 0,561 429 760 000 000 000 000 000 000 000 000 001 92 × 2 = 1 + 0,122 859 520 000 000 000 000 000 000 000 000 003 84;
  • 9) 0,122 859 520 000 000 000 000 000 000 000 000 003 84 × 2 = 0 + 0,245 719 040 000 000 000 000 000 000 000 000 007 68;
  • 10) 0,245 719 040 000 000 000 000 000 000 000 000 007 68 × 2 = 0 + 0,491 438 080 000 000 000 000 000 000 000 000 015 36;
  • 11) 0,491 438 080 000 000 000 000 000 000 000 000 015 36 × 2 = 0 + 0,982 876 160 000 000 000 000 000 000 000 000 030 72;
  • 12) 0,982 876 160 000 000 000 000 000 000 000 000 030 72 × 2 = 1 + 0,965 752 320 000 000 000 000 000 000 000 000 061 44;
  • 13) 0,965 752 320 000 000 000 000 000 000 000 000 061 44 × 2 = 1 + 0,931 504 640 000 000 000 000 000 000 000 000 122 88;
  • 14) 0,931 504 640 000 000 000 000 000 000 000 000 122 88 × 2 = 1 + 0,863 009 280 000 000 000 000 000 000 000 000 245 76;
  • 15) 0,863 009 280 000 000 000 000 000 000 000 000 245 76 × 2 = 1 + 0,726 018 560 000 000 000 000 000 000 000 000 491 52;
  • 16) 0,726 018 560 000 000 000 000 000 000 000 000 491 52 × 2 = 1 + 0,452 037 120 000 000 000 000 000 000 000 000 983 04;
  • 17) 0,452 037 120 000 000 000 000 000 000 000 000 983 04 × 2 = 0 + 0,904 074 240 000 000 000 000 000 000 000 001 966 08;
  • 18) 0,904 074 240 000 000 000 000 000 000 000 001 966 08 × 2 = 1 + 0,808 148 480 000 000 000 000 000 000 000 003 932 16;
  • 19) 0,808 148 480 000 000 000 000 000 000 000 003 932 16 × 2 = 1 + 0,616 296 960 000 000 000 000 000 000 000 007 864 32;
  • 20) 0,616 296 960 000 000 000 000 000 000 000 007 864 32 × 2 = 1 + 0,232 593 920 000 000 000 000 000 000 000 015 728 64;
  • 21) 0,232 593 920 000 000 000 000 000 000 000 015 728 64 × 2 = 0 + 0,465 187 840 000 000 000 000 000 000 000 031 457 28;
  • 22) 0,465 187 840 000 000 000 000 000 000 000 031 457 28 × 2 = 0 + 0,930 375 680 000 000 000 000 000 000 000 062 914 56;
  • 23) 0,930 375 680 000 000 000 000 000 000 000 062 914 56 × 2 = 1 + 0,860 751 360 000 000 000 000 000 000 000 125 829 12;
  • 24) 0,860 751 360 000 000 000 000 000 000 000 125 829 12 × 2 = 1 + 0,721 502 720 000 000 000 000 000 000 000 251 658 24;

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:


0,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015(10) =


0,0110 0111 0001 1111 0111 0011(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015(10) =


11,0110 0111 0001 1111 0111 0011(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 1 poziții la stânga, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015(10) =


11,0110 0111 0001 1111 0111 0011(2) =


11,0110 0111 0001 1111 0111 0011(2) × 20 =


1,1011 0011 1000 1111 1011 1001 1(2) × 21


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): 1


Mantisă (nenormalizată):
1,1011 0011 1000 1111 1011 1001 1


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 8 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(8-1) - 1 =


1 + 2(8-1) - 1 =


(1 + 127)(10) =


128(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;
  • 128 : 2 = 64 + 0;
  • 64 : 2 = 32 + 0;
  • 32 : 2 = 16 + 0;
  • 16 : 2 = 8 + 0;
  • 8 : 2 = 4 + 0;
  • 4 : 2 = 2 + 0;
  • 2 : 2 = 1 + 0;
  • 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) =


128(10) =


1000 0000(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, prin renunțarea la biții în exces, din dreapta (dacă măcar unul din acești biți în exces e setat pe 1, se pierde din precizie...).


Mantisă (normalizată) =


1. 101 1001 1100 0111 1101 1100 11 =


101 1001 1100 0111 1101 1100


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) =
1000 0000


Mantisă (23 biți) =
101 1001 1100 0111 1101 1100


Numărul zecimal 3,402 823 670 000 000 000 000 000 000 000 000 000 015 scris în binar în representarea pe 32 biți, precizie simplă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 1000 0000 - 101 1001 1100 0111 1101 1100

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