-0,000 000 000 008 5 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 000 008 5(10) din zecimal în binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 11 biți pentru exponent, 52 de biți pentru mantisă)

Care sunt pașii pentru a scrie numărul
-0,000 000 000 008 5(10) din zecimal în binar în reprezentarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 (1 bit pentru semn, 11 biți pentru exponent, 52 de biți pentru mantisă)

1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

|-0,000 000 000 008 5| = 0,000 000 000 008 5


2. 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;

3. 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)


4. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 000 008 5.

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) 0,000 000 000 008 5 × 2 = 0 + 0,000 000 000 017;
  • 2) 0,000 000 000 017 × 2 = 0 + 0,000 000 000 034;
  • 3) 0,000 000 000 034 × 2 = 0 + 0,000 000 000 068;
  • 4) 0,000 000 000 068 × 2 = 0 + 0,000 000 000 136;
  • 5) 0,000 000 000 136 × 2 = 0 + 0,000 000 000 272;
  • 6) 0,000 000 000 272 × 2 = 0 + 0,000 000 000 544;
  • 7) 0,000 000 000 544 × 2 = 0 + 0,000 000 001 088;
  • 8) 0,000 000 001 088 × 2 = 0 + 0,000 000 002 176;
  • 9) 0,000 000 002 176 × 2 = 0 + 0,000 000 004 352;
  • 10) 0,000 000 004 352 × 2 = 0 + 0,000 000 008 704;
  • 11) 0,000 000 008 704 × 2 = 0 + 0,000 000 017 408;
  • 12) 0,000 000 017 408 × 2 = 0 + 0,000 000 034 816;
  • 13) 0,000 000 034 816 × 2 = 0 + 0,000 000 069 632;
  • 14) 0,000 000 069 632 × 2 = 0 + 0,000 000 139 264;
  • 15) 0,000 000 139 264 × 2 = 0 + 0,000 000 278 528;
  • 16) 0,000 000 278 528 × 2 = 0 + 0,000 000 557 056;
  • 17) 0,000 000 557 056 × 2 = 0 + 0,000 001 114 112;
  • 18) 0,000 001 114 112 × 2 = 0 + 0,000 002 228 224;
  • 19) 0,000 002 228 224 × 2 = 0 + 0,000 004 456 448;
  • 20) 0,000 004 456 448 × 2 = 0 + 0,000 008 912 896;
  • 21) 0,000 008 912 896 × 2 = 0 + 0,000 017 825 792;
  • 22) 0,000 017 825 792 × 2 = 0 + 0,000 035 651 584;
  • 23) 0,000 035 651 584 × 2 = 0 + 0,000 071 303 168;
  • 24) 0,000 071 303 168 × 2 = 0 + 0,000 142 606 336;
  • 25) 0,000 142 606 336 × 2 = 0 + 0,000 285 212 672;
  • 26) 0,000 285 212 672 × 2 = 0 + 0,000 570 425 344;
  • 27) 0,000 570 425 344 × 2 = 0 + 0,001 140 850 688;
  • 28) 0,001 140 850 688 × 2 = 0 + 0,002 281 701 376;
  • 29) 0,002 281 701 376 × 2 = 0 + 0,004 563 402 752;
  • 30) 0,004 563 402 752 × 2 = 0 + 0,009 126 805 504;
  • 31) 0,009 126 805 504 × 2 = 0 + 0,018 253 611 008;
  • 32) 0,018 253 611 008 × 2 = 0 + 0,036 507 222 016;
  • 33) 0,036 507 222 016 × 2 = 0 + 0,073 014 444 032;
  • 34) 0,073 014 444 032 × 2 = 0 + 0,146 028 888 064;
  • 35) 0,146 028 888 064 × 2 = 0 + 0,292 057 776 128;
  • 36) 0,292 057 776 128 × 2 = 0 + 0,584 115 552 256;
  • 37) 0,584 115 552 256 × 2 = 1 + 0,168 231 104 512;
  • 38) 0,168 231 104 512 × 2 = 0 + 0,336 462 209 024;
  • 39) 0,336 462 209 024 × 2 = 0 + 0,672 924 418 048;
  • 40) 0,672 924 418 048 × 2 = 1 + 0,345 848 836 096;
  • 41) 0,345 848 836 096 × 2 = 0 + 0,691 697 672 192;
  • 42) 0,691 697 672 192 × 2 = 1 + 0,383 395 344 384;
  • 43) 0,383 395 344 384 × 2 = 0 + 0,766 790 688 768;
  • 44) 0,766 790 688 768 × 2 = 1 + 0,533 581 377 536;
  • 45) 0,533 581 377 536 × 2 = 1 + 0,067 162 755 072;
  • 46) 0,067 162 755 072 × 2 = 0 + 0,134 325 510 144;
  • 47) 0,134 325 510 144 × 2 = 0 + 0,268 651 020 288;
  • 48) 0,268 651 020 288 × 2 = 0 + 0,537 302 040 576;
  • 49) 0,537 302 040 576 × 2 = 1 + 0,074 604 081 152;
  • 50) 0,074 604 081 152 × 2 = 0 + 0,149 208 162 304;
  • 51) 0,149 208 162 304 × 2 = 0 + 0,298 416 324 608;
  • 52) 0,298 416 324 608 × 2 = 0 + 0,596 832 649 216;
  • 53) 0,596 832 649 216 × 2 = 1 + 0,193 665 298 432;
  • 54) 0,193 665 298 432 × 2 = 0 + 0,387 330 596 864;
  • 55) 0,387 330 596 864 × 2 = 0 + 0,774 661 193 728;
  • 56) 0,774 661 193 728 × 2 = 1 + 0,549 322 387 456;
  • 57) 0,549 322 387 456 × 2 = 1 + 0,098 644 774 912;
  • 58) 0,098 644 774 912 × 2 = 0 + 0,197 289 549 824;
  • 59) 0,197 289 549 824 × 2 = 0 + 0,394 579 099 648;
  • 60) 0,394 579 099 648 × 2 = 0 + 0,789 158 199 296;
  • 61) 0,789 158 199 296 × 2 = 1 + 0,578 316 398 592;
  • 62) 0,578 316 398 592 × 2 = 1 + 0,156 632 797 184;
  • 63) 0,156 632 797 184 × 2 = 0 + 0,313 265 594 368;
  • 64) 0,313 265 594 368 × 2 = 0 + 0,626 531 188 736;
  • 65) 0,626 531 188 736 × 2 = 1 + 0,253 062 377 472;
  • 66) 0,253 062 377 472 × 2 = 0 + 0,506 124 754 944;
  • 67) 0,506 124 754 944 × 2 = 1 + 0,012 249 509 888;
  • 68) 0,012 249 509 888 × 2 = 0 + 0,024 499 019 776;
  • 69) 0,024 499 019 776 × 2 = 0 + 0,048 998 039 552;
  • 70) 0,048 998 039 552 × 2 = 0 + 0,097 996 079 104;
  • 71) 0,097 996 079 104 × 2 = 0 + 0,195 992 158 208;
  • 72) 0,195 992 158 208 × 2 = 0 + 0,391 984 316 416;
  • 73) 0,391 984 316 416 × 2 = 0 + 0,783 968 632 832;
  • 74) 0,783 968 632 832 × 2 = 1 + 0,567 937 265 664;
  • 75) 0,567 937 265 664 × 2 = 1 + 0,135 874 531 328;
  • 76) 0,135 874 531 328 × 2 = 0 + 0,271 749 062 656;
  • 77) 0,271 749 062 656 × 2 = 0 + 0,543 498 125 312;
  • 78) 0,543 498 125 312 × 2 = 1 + 0,086 996 250 624;
  • 79) 0,086 996 250 624 × 2 = 0 + 0,173 992 501 248;
  • 80) 0,173 992 501 248 × 2 = 0 + 0,347 985 002 496;
  • 81) 0,347 985 002 496 × 2 = 0 + 0,695 970 004 992;
  • 82) 0,695 970 004 992 × 2 = 1 + 0,391 940 009 984;
  • 83) 0,391 940 009 984 × 2 = 0 + 0,783 880 019 968;
  • 84) 0,783 880 019 968 × 2 = 1 + 0,567 760 039 936;
  • 85) 0,567 760 039 936 × 2 = 1 + 0,135 520 079 872;
  • 86) 0,135 520 079 872 × 2 = 0 + 0,271 040 159 744;
  • 87) 0,271 040 159 744 × 2 = 0 + 0,542 080 319 488;
  • 88) 0,542 080 319 488 × 2 = 1 + 0,084 160 638 976;
  • 89) 0,084 160 638 976 × 2 = 0 + 0,168 321 277 952;

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).


5. 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:


0,000 000 000 008 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 0101 1000 1000 1001 1000 1100 1010 0000 0110 0100 0101 1001 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 008 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 0101 1000 1000 1001 1000 1100 1010 0000 0110 0100 0101 1001 0(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 37 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 000 008 5(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 0101 1000 1000 1001 1000 1100 1010 0000 0110 0100 0101 1001 0(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 0101 1000 1000 1001 1000 1100 1010 0000 0110 0100 0101 1001 0(2) × 20 =


1,0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010(2) × 2-37


8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie dublă (64 biți):

Semn 1 (un număr negativ)


Exponent (neajustat): -37


Mantisă (nenormalizată):
1,0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 =


-37 + 2(11-1) - 1 =


(-37 + 1 023)(10) =


986(10)


10. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 986 : 2 = 493 + 0;
  • 493 : 2 = 246 + 1;
  • 246 : 2 = 123 + 0;
  • 123 : 2 = 61 + 1;
  • 61 : 2 = 30 + 1;
  • 30 : 2 = 15 + 0;
  • 15 : 2 = 7 + 1;
  • 7 : 2 = 3 + 1;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

11. 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) =


986(10) =


011 1101 1010(2)


12. 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 52 biți, doar dacă e necesar (nu e cazul aici).


Mantisă (normalizată) =


1. 0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010 =


0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010


13. Cele trei elemente care alcătuiesc reprezentarea numărului în sistem binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

Semn (1 bit) =
1 (un număr negativ)


Exponent (11 biți) =
011 1101 1010


Mantisă (52 biți) =
0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010


Numărul zecimal -0,000 000 000 008 5 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1101 1010 - 0010 1011 0001 0001 0011 0001 1001 0100 0000 1100 1000 1011 0010


Cum să convertești numere zecimale din sistem zecimal (baza 10) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie dublă pe 64 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 dublă pe 64 de biți:

  • 1. Dacă numărul de convertit e negativ, începe cu versiunea pozitivă a numărului.
  • 2. 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 apoi reprezentarea în baza 2 a părții întregi a numărului, luând fiecare rest al împărțirilor efectuate, 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 partea fracționara 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 efectuate, începând din partea de sus a listei construite mai sus (se iau părțile întregi în ordinea în care au fost obținute).
  • 6. Normalizează reprezentarea binară a numărului, mutând virgula cu "n" poziții fie la stânga, fie la dreapta, astfel încât partea întreagă a numărului binar să aibă un singur bit, diferit de '0' (la stânga semnului zecimal să rămână un singur simbol, egal cu 1).
  • 7. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 11 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:
    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 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 52 biți, fie renunțând la biții în exces din dreapta (pierzând precizie...), fie adaugând tot la dreapta biți setați pe '0'.
  • Semnul (ocupă 1 bit) e egal fie cu 1, dacă e număr negativ, fie cu 0, dacă e număr pozitiv.

Exemplu: convertește numărul negativ -31,640 215 din sistem zecimal (baza zece) în sistem binar în virgulă mobilă în reprezentarea IEEE 754, precizie dublă pe 64 de biți:

  • 1. Începe cu versiunea pozitivă a numărului:

    |-31,640 215| = 31,640 215;

  • 2. Convertește întâi partea întreagă, 31. Împarte numărul 31 în mod repetat la 2, ținând minte fiecare rest al împărțirilor, până obținem un cât care este egal cu zero:
    • împărțire = cât + rest;
    • 31 : 2 = 15 + 1;
    • 15 : 2 = 7 + 1;
    • 7 : 2 = 3 + 1;
    • 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:

    31(10) = 1 1111(2)

  • 4. Convertește apoi partea fracționară 0,640 215. 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) 0,640 215 × 2 = 1 + 0,280 43;
    • 2) 0,280 43 × 2 = 0 + 0,560 86;
    • 3) 0,560 86 × 2 = 1 + 0,121 72;
    • 4) 0,121 72 × 2 = 0 + 0,243 44;
    • 5) 0,243 44 × 2 = 0 + 0,486 88;
    • 6) 0,486 88 × 2 = 0 + 0,973 76;
    • 7) 0,973 76 × 2 = 1 + 0,947 52;
    • 8) 0,947 52 × 2 = 1 + 0,895 04;
    • 9) 0,895 04 × 2 = 1 + 0,790 08;
    • 10) 0,790 08 × 2 = 1 + 0,580 16;
    • 11) 0,580 16 × 2 = 1 + 0,160 32;
    • 12) 0,160 32 × 2 = 0 + 0,320 64;
    • 13) 0,320 64 × 2 = 0 + 0,641 28;
    • 14) 0,641 28 × 2 = 1 + 0,282 56;
    • 15) 0,282 56 × 2 = 0 + 0,565 12;
    • 16) 0,565 12 × 2 = 1 + 0,130 24;
    • 17) 0,130 24 × 2 = 0 + 0,260 48;
    • 18) 0,260 48 × 2 = 0 + 0,520 96;
    • 19) 0,520 96 × 2 = 1 + 0,041 92;
    • 20) 0,041 92 × 2 = 0 + 0,083 84;
    • 21) 0,083 84 × 2 = 0 + 0,167 68;
    • 22) 0,167 68 × 2 = 0 + 0,335 36;
    • 23) 0,335 36 × 2 = 0 + 0,670 72;
    • 24) 0,670 72 × 2 = 1 + 0,341 44;
    • 25) 0,341 44 × 2 = 0 + 0,682 88;
    • 26) 0,682 88 × 2 = 1 + 0,365 76;
    • 27) 0,365 76 × 2 = 0 + 0,731 52;
    • 28) 0,731 52 × 2 = 1 + 0,463 04;
    • 29) 0,463 04 × 2 = 0 + 0,926 08;
    • 30) 0,926 08 × 2 = 1 + 0,852 16;
    • 31) 0,852 16 × 2 = 1 + 0,704 32;
    • 32) 0,704 32 × 2 = 1 + 0,408 64;
    • 33) 0,408 64 × 2 = 0 + 0,817 28;
    • 34) 0,817 28 × 2 = 1 + 0,634 56;
    • 35) 0,634 56 × 2 = 1 + 0,269 12;
    • 36) 0,269 12 × 2 = 0 + 0,538 24;
    • 37) 0,538 24 × 2 = 1 + 0,076 48;
    • 38) 0,076 48 × 2 = 0 + 0,152 96;
    • 39) 0,152 96 × 2 = 0 + 0,305 92;
    • 40) 0,305 92 × 2 = 0 + 0,611 84;
    • 41) 0,611 84 × 2 = 1 + 0,223 68;
    • 42) 0,223 68 × 2 = 0 + 0,447 36;
    • 43) 0,447 36 × 2 = 0 + 0,894 72;
    • 44) 0,894 72 × 2 = 1 + 0,789 44;
    • 45) 0,789 44 × 2 = 1 + 0,578 88;
    • 46) 0,578 88 × 2 = 1 + 0,157 76;
    • 47) 0,157 76 × 2 = 0 + 0,315 52;
    • 48) 0,315 52 × 2 = 0 + 0,631 04;
    • 49) 0,631 04 × 2 = 1 + 0,262 08;
    • 50) 0,262 08 × 2 = 0 + 0,524 16;
    • 51) 0,524 16 × 2 = 1 + 0,048 32;
    • 52) 0,048 32 × 2 = 0 + 0,096 64;
    • 53) 0,096 64 × 2 = 0 + 0,193 28;
    • Nicio parte fracționară egală cu zero n-a fost obținută prin calcule. Însă am efectuat un număr suficient de iterații (peste limita de Mantisă = 52) și a fost calculată 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:

    0,640 215(10) = 0,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2)

  • 6. Recapitulare - numărul pozitiv înainte de normalizare:

    31,640 215(10) = 1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(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':

    31,640 215(10) =
    1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) =
    1 1111,1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) × 20 =
    1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0(2) × 24

  • 8. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie dublă (64 biți):

    Semn: 1 (număr negativ);

    Exponent (neajustat): 4;

    Mantisă (nenormalizată): 1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0;

  • 9. Ajustează exponentul folosind reprezentarea deplasată pe 11 biți apoi convertește-l din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți, folosind tehnica împărțirii repetate la 2, așa cum am mai arătat mai sus:

    Exponent (ajustat) = Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 = (4 + 1023)(10) = 1027(10) =
    100 0000 0011(2)

  • 10. Normalizează mantisa, renunțând la primul bit (cel mai din stânga), care e întotdeauna '1' (și la semnul zecimal) și ajustându-i lungimea, la 52 biți, prin renunțarea la biții în exces, din dreapta (pierzând precizie...):

    Mantisă (nenormalizată): 1,1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100 1010 0

    Mantisă (normalizată): 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100

  • Concluzia:

    Semn (1 bit) = 1 (număr negativ)

    Exponent (11 biți) = 100 0000 0011

    Mantisă (52 biți) = 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100

  • Numărul -31,640 215, zecimal, convertit din sistem zecimal (baza 10) în binar pe 64 de biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754 este:
    1 - 100 0000 0011 - 1111 1010 0011 1110 0101 0010 0001 0101 0111 0110 1000 1001 1100