-0,000 281 977 3 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 281 977 3(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
-0,000 281 977 3(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:

|-0,000 281 977 3| = 0,000 281 977 3


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: 0,000 281 977 3.

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) 0,000 281 977 3 × 2 = 0 + 0,000 563 954 6;
  • 2) 0,000 563 954 6 × 2 = 0 + 0,001 127 909 2;
  • 3) 0,001 127 909 2 × 2 = 0 + 0,002 255 818 4;
  • 4) 0,002 255 818 4 × 2 = 0 + 0,004 511 636 8;
  • 5) 0,004 511 636 8 × 2 = 0 + 0,009 023 273 6;
  • 6) 0,009 023 273 6 × 2 = 0 + 0,018 046 547 2;
  • 7) 0,018 046 547 2 × 2 = 0 + 0,036 093 094 4;
  • 8) 0,036 093 094 4 × 2 = 0 + 0,072 186 188 8;
  • 9) 0,072 186 188 8 × 2 = 0 + 0,144 372 377 6;
  • 10) 0,144 372 377 6 × 2 = 0 + 0,288 744 755 2;
  • 11) 0,288 744 755 2 × 2 = 0 + 0,577 489 510 4;
  • 12) 0,577 489 510 4 × 2 = 1 + 0,154 979 020 8;
  • 13) 0,154 979 020 8 × 2 = 0 + 0,309 958 041 6;
  • 14) 0,309 958 041 6 × 2 = 0 + 0,619 916 083 2;
  • 15) 0,619 916 083 2 × 2 = 1 + 0,239 832 166 4;
  • 16) 0,239 832 166 4 × 2 = 0 + 0,479 664 332 8;
  • 17) 0,479 664 332 8 × 2 = 0 + 0,959 328 665 6;
  • 18) 0,959 328 665 6 × 2 = 1 + 0,918 657 331 2;
  • 19) 0,918 657 331 2 × 2 = 1 + 0,837 314 662 4;
  • 20) 0,837 314 662 4 × 2 = 1 + 0,674 629 324 8;
  • 21) 0,674 629 324 8 × 2 = 1 + 0,349 258 649 6;
  • 22) 0,349 258 649 6 × 2 = 0 + 0,698 517 299 2;
  • 23) 0,698 517 299 2 × 2 = 1 + 0,397 034 598 4;
  • 24) 0,397 034 598 4 × 2 = 0 + 0,794 069 196 8;
  • 25) 0,794 069 196 8 × 2 = 1 + 0,588 138 393 6;
  • 26) 0,588 138 393 6 × 2 = 1 + 0,176 276 787 2;
  • 27) 0,176 276 787 2 × 2 = 0 + 0,352 553 574 4;
  • 28) 0,352 553 574 4 × 2 = 0 + 0,705 107 148 8;
  • 29) 0,705 107 148 8 × 2 = 1 + 0,410 214 297 6;
  • 30) 0,410 214 297 6 × 2 = 0 + 0,820 428 595 2;
  • 31) 0,820 428 595 2 × 2 = 1 + 0,640 857 190 4;
  • 32) 0,640 857 190 4 × 2 = 1 + 0,281 714 380 8;
  • 33) 0,281 714 380 8 × 2 = 0 + 0,563 428 761 6;
  • 34) 0,563 428 761 6 × 2 = 1 + 0,126 857 523 2;
  • 35) 0,126 857 523 2 × 2 = 0 + 0,253 715 046 4;
  • 36) 0,253 715 046 4 × 2 = 0 + 0,507 430 092 8;
  • 37) 0,507 430 092 8 × 2 = 1 + 0,014 860 185 6;
  • 38) 0,014 860 185 6 × 2 = 0 + 0,029 720 371 2;
  • 39) 0,029 720 371 2 × 2 = 0 + 0,059 440 742 4;
  • 40) 0,059 440 742 4 × 2 = 0 + 0,118 881 484 8;
  • 41) 0,118 881 484 8 × 2 = 0 + 0,237 762 969 6;
  • 42) 0,237 762 969 6 × 2 = 0 + 0,475 525 939 2;
  • 43) 0,475 525 939 2 × 2 = 0 + 0,951 051 878 4;
  • 44) 0,951 051 878 4 × 2 = 1 + 0,902 103 756 8;
  • 45) 0,902 103 756 8 × 2 = 1 + 0,804 207 513 6;
  • 46) 0,804 207 513 6 × 2 = 1 + 0,608 415 027 2;
  • 47) 0,608 415 027 2 × 2 = 1 + 0,216 830 054 4;
  • 48) 0,216 830 054 4 × 2 = 0 + 0,433 660 108 8;
  • 49) 0,433 660 108 8 × 2 = 0 + 0,867 320 217 6;
  • 50) 0,867 320 217 6 × 2 = 1 + 0,734 640 435 2;
  • 51) 0,734 640 435 2 × 2 = 1 + 0,469 280 870 4;
  • 52) 0,469 280 870 4 × 2 = 0 + 0,938 561 740 8;
  • 53) 0,938 561 740 8 × 2 = 1 + 0,877 123 481 6;
  • 54) 0,877 123 481 6 × 2 = 1 + 0,754 246 963 2;
  • 55) 0,754 246 963 2 × 2 = 1 + 0,508 493 926 4;
  • 56) 0,508 493 926 4 × 2 = 1 + 0,016 987 852 8;
  • 57) 0,016 987 852 8 × 2 = 0 + 0,033 975 705 6;
  • 58) 0,033 975 705 6 × 2 = 0 + 0,067 951 411 2;
  • 59) 0,067 951 411 2 × 2 = 0 + 0,135 902 822 4;
  • 60) 0,135 902 822 4 × 2 = 0 + 0,271 805 644 8;
  • 61) 0,271 805 644 8 × 2 = 0 + 0,543 611 289 6;
  • 62) 0,543 611 289 6 × 2 = 1 + 0,087 222 579 2;
  • 63) 0,087 222 579 2 × 2 = 0 + 0,174 445 158 4;
  • 64) 0,174 445 158 4 × 2 = 0 + 0,348 890 316 8;

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:


0,000 281 977 3(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 281 977 3(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 12 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 281 977 3(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100(2) × 20 =


1,0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100(2) × 2-12


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): -12


Mantisă (nenormalizată):
1,0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-12 + 2(11-1) - 1 =


(-12 + 1 023)(10) =


1 011(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;
  • 1 011 : 2 = 505 + 1;
  • 505 : 2 = 252 + 1;
  • 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) =


1011(10) =


011 1111 0011(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 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100 =


0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100


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 0011


Mantisă (52 biți) =
0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100


Numărul zecimal -0,000 281 977 3 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0011 - 0010 0111 1010 1100 1011 0100 1000 0001 1110 0110 1111 0000 0100


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