-0,000 037 989 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 037 989(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
-0,000 037 989(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:

|-0,000 037 989| = 0,000 037 989


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: 0,000 037 989.

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) 0,000 037 989 × 2 = 0 + 0,000 075 978;
  • 2) 0,000 075 978 × 2 = 0 + 0,000 151 956;
  • 3) 0,000 151 956 × 2 = 0 + 0,000 303 912;
  • 4) 0,000 303 912 × 2 = 0 + 0,000 607 824;
  • 5) 0,000 607 824 × 2 = 0 + 0,001 215 648;
  • 6) 0,001 215 648 × 2 = 0 + 0,002 431 296;
  • 7) 0,002 431 296 × 2 = 0 + 0,004 862 592;
  • 8) 0,004 862 592 × 2 = 0 + 0,009 725 184;
  • 9) 0,009 725 184 × 2 = 0 + 0,019 450 368;
  • 10) 0,019 450 368 × 2 = 0 + 0,038 900 736;
  • 11) 0,038 900 736 × 2 = 0 + 0,077 801 472;
  • 12) 0,077 801 472 × 2 = 0 + 0,155 602 944;
  • 13) 0,155 602 944 × 2 = 0 + 0,311 205 888;
  • 14) 0,311 205 888 × 2 = 0 + 0,622 411 776;
  • 15) 0,622 411 776 × 2 = 1 + 0,244 823 552;
  • 16) 0,244 823 552 × 2 = 0 + 0,489 647 104;
  • 17) 0,489 647 104 × 2 = 0 + 0,979 294 208;
  • 18) 0,979 294 208 × 2 = 1 + 0,958 588 416;
  • 19) 0,958 588 416 × 2 = 1 + 0,917 176 832;
  • 20) 0,917 176 832 × 2 = 1 + 0,834 353 664;
  • 21) 0,834 353 664 × 2 = 1 + 0,668 707 328;
  • 22) 0,668 707 328 × 2 = 1 + 0,337 414 656;
  • 23) 0,337 414 656 × 2 = 0 + 0,674 829 312;
  • 24) 0,674 829 312 × 2 = 1 + 0,349 658 624;
  • 25) 0,349 658 624 × 2 = 0 + 0,699 317 248;
  • 26) 0,699 317 248 × 2 = 1 + 0,398 634 496;
  • 27) 0,398 634 496 × 2 = 0 + 0,797 268 992;
  • 28) 0,797 268 992 × 2 = 1 + 0,594 537 984;
  • 29) 0,594 537 984 × 2 = 1 + 0,189 075 968;
  • 30) 0,189 075 968 × 2 = 0 + 0,378 151 936;
  • 31) 0,378 151 936 × 2 = 0 + 0,756 303 872;
  • 32) 0,756 303 872 × 2 = 1 + 0,512 607 744;
  • 33) 0,512 607 744 × 2 = 1 + 0,025 215 488;
  • 34) 0,025 215 488 × 2 = 0 + 0,050 430 976;
  • 35) 0,050 430 976 × 2 = 0 + 0,100 861 952;
  • 36) 0,100 861 952 × 2 = 0 + 0,201 723 904;
  • 37) 0,201 723 904 × 2 = 0 + 0,403 447 808;
  • 38) 0,403 447 808 × 2 = 0 + 0,806 895 616;
  • 39) 0,806 895 616 × 2 = 1 + 0,613 791 232;
  • 40) 0,613 791 232 × 2 = 1 + 0,227 582 464;
  • 41) 0,227 582 464 × 2 = 0 + 0,455 164 928;
  • 42) 0,455 164 928 × 2 = 0 + 0,910 329 856;
  • 43) 0,910 329 856 × 2 = 1 + 0,820 659 712;
  • 44) 0,820 659 712 × 2 = 1 + 0,641 319 424;
  • 45) 0,641 319 424 × 2 = 1 + 0,282 638 848;
  • 46) 0,282 638 848 × 2 = 0 + 0,565 277 696;
  • 47) 0,565 277 696 × 2 = 1 + 0,130 555 392;
  • 48) 0,130 555 392 × 2 = 0 + 0,261 110 784;
  • 49) 0,261 110 784 × 2 = 0 + 0,522 221 568;
  • 50) 0,522 221 568 × 2 = 1 + 0,044 443 136;
  • 51) 0,044 443 136 × 2 = 0 + 0,088 886 272;
  • 52) 0,088 886 272 × 2 = 0 + 0,177 772 544;
  • 53) 0,177 772 544 × 2 = 0 + 0,355 545 088;
  • 54) 0,355 545 088 × 2 = 0 + 0,711 090 176;
  • 55) 0,711 090 176 × 2 = 1 + 0,422 180 352;
  • 56) 0,422 180 352 × 2 = 0 + 0,844 360 704;
  • 57) 0,844 360 704 × 2 = 1 + 0,688 721 408;
  • 58) 0,688 721 408 × 2 = 1 + 0,377 442 816;
  • 59) 0,377 442 816 × 2 = 0 + 0,754 885 632;
  • 60) 0,754 885 632 × 2 = 1 + 0,509 771 264;
  • 61) 0,509 771 264 × 2 = 1 + 0,019 542 528;
  • 62) 0,019 542 528 × 2 = 0 + 0,039 085 056;
  • 63) 0,039 085 056 × 2 = 0 + 0,078 170 112;
  • 64) 0,078 170 112 × 2 = 0 + 0,156 340 224;
  • 65) 0,156 340 224 × 2 = 0 + 0,312 680 448;
  • 66) 0,312 680 448 × 2 = 0 + 0,625 360 896;
  • 67) 0,625 360 896 × 2 = 1 + 0,250 721 792;

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:


0,000 037 989(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1101 0101 1001 1000 0011 0011 1010 0100 0010 1101 1000 001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 037 989(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1101 0101 1001 1000 0011 0011 1010 0100 0010 1101 1000 001(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 15 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 037 989(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1101 0101 1001 1000 0011 0011 1010 0100 0010 1101 1000 001(2) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1101 0101 1001 1000 0011 0011 1010 0100 0010 1101 1000 001(2) × 20 =


1,0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001(2) × 2-15


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): -15


Mantisă (nenormalizată):
1,0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-15 + 2(11-1) - 1 =


(-15 + 1 023)(10) =


1 008(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;
  • 1 008 : 2 = 504 + 0;
  • 504 : 2 = 252 + 0;
  • 252 : 2 = 126 + 0;
  • 126 : 2 = 63 + 0;
  • 63 : 2 = 31 + 1;
  • 31 : 2 = 15 + 1;
  • 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) =


1008(10) =


011 1111 0000(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. 0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001 =


0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001


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 1111 0000


Mantisă (52 biți) =
0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001


Numărul zecimal -0,000 037 989 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0000 - 0011 1110 1010 1100 1100 0001 1001 1101 0010 0001 0110 1100 0001


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