-0,000 000 000 027 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 000 000 027(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
-0,000 000 000 027(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:

|-0,000 000 000 027| = 0,000 000 000 027


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: 0,000 000 000 027.

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) 0,000 000 000 027 × 2 = 0 + 0,000 000 000 054;
  • 2) 0,000 000 000 054 × 2 = 0 + 0,000 000 000 108;
  • 3) 0,000 000 000 108 × 2 = 0 + 0,000 000 000 216;
  • 4) 0,000 000 000 216 × 2 = 0 + 0,000 000 000 432;
  • 5) 0,000 000 000 432 × 2 = 0 + 0,000 000 000 864;
  • 6) 0,000 000 000 864 × 2 = 0 + 0,000 000 001 728;
  • 7) 0,000 000 001 728 × 2 = 0 + 0,000 000 003 456;
  • 8) 0,000 000 003 456 × 2 = 0 + 0,000 000 006 912;
  • 9) 0,000 000 006 912 × 2 = 0 + 0,000 000 013 824;
  • 10) 0,000 000 013 824 × 2 = 0 + 0,000 000 027 648;
  • 11) 0,000 000 027 648 × 2 = 0 + 0,000 000 055 296;
  • 12) 0,000 000 055 296 × 2 = 0 + 0,000 000 110 592;
  • 13) 0,000 000 110 592 × 2 = 0 + 0,000 000 221 184;
  • 14) 0,000 000 221 184 × 2 = 0 + 0,000 000 442 368;
  • 15) 0,000 000 442 368 × 2 = 0 + 0,000 000 884 736;
  • 16) 0,000 000 884 736 × 2 = 0 + 0,000 001 769 472;
  • 17) 0,000 001 769 472 × 2 = 0 + 0,000 003 538 944;
  • 18) 0,000 003 538 944 × 2 = 0 + 0,000 007 077 888;
  • 19) 0,000 007 077 888 × 2 = 0 + 0,000 014 155 776;
  • 20) 0,000 014 155 776 × 2 = 0 + 0,000 028 311 552;
  • 21) 0,000 028 311 552 × 2 = 0 + 0,000 056 623 104;
  • 22) 0,000 056 623 104 × 2 = 0 + 0,000 113 246 208;
  • 23) 0,000 113 246 208 × 2 = 0 + 0,000 226 492 416;
  • 24) 0,000 226 492 416 × 2 = 0 + 0,000 452 984 832;
  • 25) 0,000 452 984 832 × 2 = 0 + 0,000 905 969 664;
  • 26) 0,000 905 969 664 × 2 = 0 + 0,001 811 939 328;
  • 27) 0,001 811 939 328 × 2 = 0 + 0,003 623 878 656;
  • 28) 0,003 623 878 656 × 2 = 0 + 0,007 247 757 312;
  • 29) 0,007 247 757 312 × 2 = 0 + 0,014 495 514 624;
  • 30) 0,014 495 514 624 × 2 = 0 + 0,028 991 029 248;
  • 31) 0,028 991 029 248 × 2 = 0 + 0,057 982 058 496;
  • 32) 0,057 982 058 496 × 2 = 0 + 0,115 964 116 992;
  • 33) 0,115 964 116 992 × 2 = 0 + 0,231 928 233 984;
  • 34) 0,231 928 233 984 × 2 = 0 + 0,463 856 467 968;
  • 35) 0,463 856 467 968 × 2 = 0 + 0,927 712 935 936;
  • 36) 0,927 712 935 936 × 2 = 1 + 0,855 425 871 872;
  • 37) 0,855 425 871 872 × 2 = 1 + 0,710 851 743 744;
  • 38) 0,710 851 743 744 × 2 = 1 + 0,421 703 487 488;
  • 39) 0,421 703 487 488 × 2 = 0 + 0,843 406 974 976;
  • 40) 0,843 406 974 976 × 2 = 1 + 0,686 813 949 952;
  • 41) 0,686 813 949 952 × 2 = 1 + 0,373 627 899 904;
  • 42) 0,373 627 899 904 × 2 = 0 + 0,747 255 799 808;
  • 43) 0,747 255 799 808 × 2 = 1 + 0,494 511 599 616;
  • 44) 0,494 511 599 616 × 2 = 0 + 0,989 023 199 232;
  • 45) 0,989 023 199 232 × 2 = 1 + 0,978 046 398 464;
  • 46) 0,978 046 398 464 × 2 = 1 + 0,956 092 796 928;
  • 47) 0,956 092 796 928 × 2 = 1 + 0,912 185 593 856;
  • 48) 0,912 185 593 856 × 2 = 1 + 0,824 371 187 712;
  • 49) 0,824 371 187 712 × 2 = 1 + 0,648 742 375 424;
  • 50) 0,648 742 375 424 × 2 = 1 + 0,297 484 750 848;
  • 51) 0,297 484 750 848 × 2 = 0 + 0,594 969 501 696;
  • 52) 0,594 969 501 696 × 2 = 1 + 0,189 939 003 392;
  • 53) 0,189 939 003 392 × 2 = 0 + 0,379 878 006 784;
  • 54) 0,379 878 006 784 × 2 = 0 + 0,759 756 013 568;
  • 55) 0,759 756 013 568 × 2 = 1 + 0,519 512 027 136;
  • 56) 0,519 512 027 136 × 2 = 1 + 0,039 024 054 272;
  • 57) 0,039 024 054 272 × 2 = 0 + 0,078 048 108 544;
  • 58) 0,078 048 108 544 × 2 = 0 + 0,156 096 217 088;
  • 59) 0,156 096 217 088 × 2 = 0 + 0,312 192 434 176;
  • 60) 0,312 192 434 176 × 2 = 0 + 0,624 384 868 352;
  • 61) 0,624 384 868 352 × 2 = 1 + 0,248 769 736 704;
  • 62) 0,248 769 736 704 × 2 = 0 + 0,497 539 473 408;
  • 63) 0,497 539 473 408 × 2 = 0 + 0,995 078 946 816;
  • 64) 0,995 078 946 816 × 2 = 1 + 0,990 157 893 632;
  • 65) 0,990 157 893 632 × 2 = 1 + 0,980 315 787 264;
  • 66) 0,980 315 787 264 × 2 = 1 + 0,960 631 574 528;
  • 67) 0,960 631 574 528 × 2 = 1 + 0,921 263 149 056;
  • 68) 0,921 263 149 056 × 2 = 1 + 0,842 526 298 112;
  • 69) 0,842 526 298 112 × 2 = 1 + 0,685 052 596 224;
  • 70) 0,685 052 596 224 × 2 = 1 + 0,370 105 192 448;
  • 71) 0,370 105 192 448 × 2 = 0 + 0,740 210 384 896;
  • 72) 0,740 210 384 896 × 2 = 1 + 0,480 420 769 792;
  • 73) 0,480 420 769 792 × 2 = 0 + 0,960 841 539 584;
  • 74) 0,960 841 539 584 × 2 = 1 + 0,921 683 079 168;
  • 75) 0,921 683 079 168 × 2 = 1 + 0,843 366 158 336;
  • 76) 0,843 366 158 336 × 2 = 1 + 0,686 732 316 672;
  • 77) 0,686 732 316 672 × 2 = 1 + 0,373 464 633 344;
  • 78) 0,373 464 633 344 × 2 = 0 + 0,746 929 266 688;
  • 79) 0,746 929 266 688 × 2 = 1 + 0,493 858 533 376;
  • 80) 0,493 858 533 376 × 2 = 0 + 0,987 717 066 752;
  • 81) 0,987 717 066 752 × 2 = 1 + 0,975 434 133 504;
  • 82) 0,975 434 133 504 × 2 = 1 + 0,950 868 267 008;
  • 83) 0,950 868 267 008 × 2 = 1 + 0,901 736 534 016;
  • 84) 0,901 736 534 016 × 2 = 1 + 0,803 473 068 032;
  • 85) 0,803 473 068 032 × 2 = 1 + 0,606 946 136 064;
  • 86) 0,606 946 136 064 × 2 = 1 + 0,213 892 272 128;
  • 87) 0,213 892 272 128 × 2 = 0 + 0,427 784 544 256;
  • 88) 0,427 784 544 256 × 2 = 0 + 0,855 569 088 512;

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:


0,000 000 000 027(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 027(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 36 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 000 027(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100(2) × 20 =


1,1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100(2) × 2-36


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): -36


Mantisă (nenormalizată):
1,1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-36 + 2(11-1) - 1 =


(-36 + 1 023)(10) =


987(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;
  • 987 : 2 = 493 + 1;
  • 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) =


987(10) =


011 1101 1011(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. 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100 =


1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100


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 1011


Mantisă (52 biți) =
1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100


Numărul zecimal -0,000 000 000 027 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1101 1011 - 1101 1010 1111 1101 0011 0000 1001 1111 1101 0111 1010 1111 1100


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