-0,000 038 035 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 038 035(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
-0,000 038 035(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:

|-0,000 038 035| = 0,000 038 035


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: 0,000 038 035.

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) 0,000 038 035 × 2 = 0 + 0,000 076 07;
  • 2) 0,000 076 07 × 2 = 0 + 0,000 152 14;
  • 3) 0,000 152 14 × 2 = 0 + 0,000 304 28;
  • 4) 0,000 304 28 × 2 = 0 + 0,000 608 56;
  • 5) 0,000 608 56 × 2 = 0 + 0,001 217 12;
  • 6) 0,001 217 12 × 2 = 0 + 0,002 434 24;
  • 7) 0,002 434 24 × 2 = 0 + 0,004 868 48;
  • 8) 0,004 868 48 × 2 = 0 + 0,009 736 96;
  • 9) 0,009 736 96 × 2 = 0 + 0,019 473 92;
  • 10) 0,019 473 92 × 2 = 0 + 0,038 947 84;
  • 11) 0,038 947 84 × 2 = 0 + 0,077 895 68;
  • 12) 0,077 895 68 × 2 = 0 + 0,155 791 36;
  • 13) 0,155 791 36 × 2 = 0 + 0,311 582 72;
  • 14) 0,311 582 72 × 2 = 0 + 0,623 165 44;
  • 15) 0,623 165 44 × 2 = 1 + 0,246 330 88;
  • 16) 0,246 330 88 × 2 = 0 + 0,492 661 76;
  • 17) 0,492 661 76 × 2 = 0 + 0,985 323 52;
  • 18) 0,985 323 52 × 2 = 1 + 0,970 647 04;
  • 19) 0,970 647 04 × 2 = 1 + 0,941 294 08;
  • 20) 0,941 294 08 × 2 = 1 + 0,882 588 16;
  • 21) 0,882 588 16 × 2 = 1 + 0,765 176 32;
  • 22) 0,765 176 32 × 2 = 1 + 0,530 352 64;
  • 23) 0,530 352 64 × 2 = 1 + 0,060 705 28;
  • 24) 0,060 705 28 × 2 = 0 + 0,121 410 56;
  • 25) 0,121 410 56 × 2 = 0 + 0,242 821 12;
  • 26) 0,242 821 12 × 2 = 0 + 0,485 642 24;
  • 27) 0,485 642 24 × 2 = 0 + 0,971 284 48;
  • 28) 0,971 284 48 × 2 = 1 + 0,942 568 96;
  • 29) 0,942 568 96 × 2 = 1 + 0,885 137 92;
  • 30) 0,885 137 92 × 2 = 1 + 0,770 275 84;
  • 31) 0,770 275 84 × 2 = 1 + 0,540 551 68;
  • 32) 0,540 551 68 × 2 = 1 + 0,081 103 36;
  • 33) 0,081 103 36 × 2 = 0 + 0,162 206 72;
  • 34) 0,162 206 72 × 2 = 0 + 0,324 413 44;
  • 35) 0,324 413 44 × 2 = 0 + 0,648 826 88;
  • 36) 0,648 826 88 × 2 = 1 + 0,297 653 76;
  • 37) 0,297 653 76 × 2 = 0 + 0,595 307 52;
  • 38) 0,595 307 52 × 2 = 1 + 0,190 615 04;
  • 39) 0,190 615 04 × 2 = 0 + 0,381 230 08;
  • 40) 0,381 230 08 × 2 = 0 + 0,762 460 16;
  • 41) 0,762 460 16 × 2 = 1 + 0,524 920 32;
  • 42) 0,524 920 32 × 2 = 1 + 0,049 840 64;
  • 43) 0,049 840 64 × 2 = 0 + 0,099 681 28;
  • 44) 0,099 681 28 × 2 = 0 + 0,199 362 56;
  • 45) 0,199 362 56 × 2 = 0 + 0,398 725 12;
  • 46) 0,398 725 12 × 2 = 0 + 0,797 450 24;
  • 47) 0,797 450 24 × 2 = 1 + 0,594 900 48;
  • 48) 0,594 900 48 × 2 = 1 + 0,189 800 96;
  • 49) 0,189 800 96 × 2 = 0 + 0,379 601 92;
  • 50) 0,379 601 92 × 2 = 0 + 0,759 203 84;
  • 51) 0,759 203 84 × 2 = 1 + 0,518 407 68;
  • 52) 0,518 407 68 × 2 = 1 + 0,036 815 36;
  • 53) 0,036 815 36 × 2 = 0 + 0,073 630 72;
  • 54) 0,073 630 72 × 2 = 0 + 0,147 261 44;
  • 55) 0,147 261 44 × 2 = 0 + 0,294 522 88;
  • 56) 0,294 522 88 × 2 = 0 + 0,589 045 76;
  • 57) 0,589 045 76 × 2 = 1 + 0,178 091 52;
  • 58) 0,178 091 52 × 2 = 0 + 0,356 183 04;
  • 59) 0,356 183 04 × 2 = 0 + 0,712 366 08;
  • 60) 0,712 366 08 × 2 = 1 + 0,424 732 16;
  • 61) 0,424 732 16 × 2 = 0 + 0,849 464 32;
  • 62) 0,849 464 32 × 2 = 1 + 0,698 928 64;
  • 63) 0,698 928 64 × 2 = 1 + 0,397 857 28;
  • 64) 0,397 857 28 × 2 = 0 + 0,795 714 56;
  • 65) 0,795 714 56 × 2 = 1 + 0,591 429 12;
  • 66) 0,591 429 12 × 2 = 1 + 0,182 858 24;
  • 67) 0,182 858 24 × 2 = 0 + 0,365 716 48;

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:


0,000 038 035(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1110 0001 1111 0001 0100 1100 0011 0011 0000 1001 0110 110(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 038 035(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1110 0001 1111 0001 0100 1100 0011 0011 0000 1001 0110 110(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:


0,000 038 035(10) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1110 0001 1111 0001 0100 1100 0011 0011 0000 1001 0110 110(2) =


0,0000 0000 0000 0010 0111 1110 0001 1111 0001 0100 1100 0011 0011 0000 1001 0110 110(2) × 20 =


1,0011 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110(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 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110


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 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110 =


0011 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110


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 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110


Numărul zecimal -0,000 038 035 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0000 - 0011 1111 0000 1111 1000 1010 0110 0001 1001 1000 0100 1011 0110


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