-0,000 281 990 8 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 281 990 8(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
-0,000 281 990 8(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:

|-0,000 281 990 8| = 0,000 281 990 8


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: 0,000 281 990 8.

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) 0,000 281 990 8 × 2 = 0 + 0,000 563 981 6;
  • 2) 0,000 563 981 6 × 2 = 0 + 0,001 127 963 2;
  • 3) 0,001 127 963 2 × 2 = 0 + 0,002 255 926 4;
  • 4) 0,002 255 926 4 × 2 = 0 + 0,004 511 852 8;
  • 5) 0,004 511 852 8 × 2 = 0 + 0,009 023 705 6;
  • 6) 0,009 023 705 6 × 2 = 0 + 0,018 047 411 2;
  • 7) 0,018 047 411 2 × 2 = 0 + 0,036 094 822 4;
  • 8) 0,036 094 822 4 × 2 = 0 + 0,072 189 644 8;
  • 9) 0,072 189 644 8 × 2 = 0 + 0,144 379 289 6;
  • 10) 0,144 379 289 6 × 2 = 0 + 0,288 758 579 2;
  • 11) 0,288 758 579 2 × 2 = 0 + 0,577 517 158 4;
  • 12) 0,577 517 158 4 × 2 = 1 + 0,155 034 316 8;
  • 13) 0,155 034 316 8 × 2 = 0 + 0,310 068 633 6;
  • 14) 0,310 068 633 6 × 2 = 0 + 0,620 137 267 2;
  • 15) 0,620 137 267 2 × 2 = 1 + 0,240 274 534 4;
  • 16) 0,240 274 534 4 × 2 = 0 + 0,480 549 068 8;
  • 17) 0,480 549 068 8 × 2 = 0 + 0,961 098 137 6;
  • 18) 0,961 098 137 6 × 2 = 1 + 0,922 196 275 2;
  • 19) 0,922 196 275 2 × 2 = 1 + 0,844 392 550 4;
  • 20) 0,844 392 550 4 × 2 = 1 + 0,688 785 100 8;
  • 21) 0,688 785 100 8 × 2 = 1 + 0,377 570 201 6;
  • 22) 0,377 570 201 6 × 2 = 0 + 0,755 140 403 2;
  • 23) 0,755 140 403 2 × 2 = 1 + 0,510 280 806 4;
  • 24) 0,510 280 806 4 × 2 = 1 + 0,020 561 612 8;
  • 25) 0,020 561 612 8 × 2 = 0 + 0,041 123 225 6;
  • 26) 0,041 123 225 6 × 2 = 0 + 0,082 246 451 2;
  • 27) 0,082 246 451 2 × 2 = 0 + 0,164 492 902 4;
  • 28) 0,164 492 902 4 × 2 = 0 + 0,328 985 804 8;
  • 29) 0,328 985 804 8 × 2 = 0 + 0,657 971 609 6;
  • 30) 0,657 971 609 6 × 2 = 1 + 0,315 943 219 2;
  • 31) 0,315 943 219 2 × 2 = 0 + 0,631 886 438 4;
  • 32) 0,631 886 438 4 × 2 = 1 + 0,263 772 876 8;
  • 33) 0,263 772 876 8 × 2 = 0 + 0,527 545 753 6;
  • 34) 0,527 545 753 6 × 2 = 1 + 0,055 091 507 2;
  • 35) 0,055 091 507 2 × 2 = 0 + 0,110 183 014 4;
  • 36) 0,110 183 014 4 × 2 = 0 + 0,220 366 028 8;
  • 37) 0,220 366 028 8 × 2 = 0 + 0,440 732 057 6;
  • 38) 0,440 732 057 6 × 2 = 0 + 0,881 464 115 2;
  • 39) 0,881 464 115 2 × 2 = 1 + 0,762 928 230 4;
  • 40) 0,762 928 230 4 × 2 = 1 + 0,525 856 460 8;
  • 41) 0,525 856 460 8 × 2 = 1 + 0,051 712 921 6;
  • 42) 0,051 712 921 6 × 2 = 0 + 0,103 425 843 2;
  • 43) 0,103 425 843 2 × 2 = 0 + 0,206 851 686 4;
  • 44) 0,206 851 686 4 × 2 = 0 + 0,413 703 372 8;
  • 45) 0,413 703 372 8 × 2 = 0 + 0,827 406 745 6;
  • 46) 0,827 406 745 6 × 2 = 1 + 0,654 813 491 2;
  • 47) 0,654 813 491 2 × 2 = 1 + 0,309 626 982 4;
  • 48) 0,309 626 982 4 × 2 = 0 + 0,619 253 964 8;
  • 49) 0,619 253 964 8 × 2 = 1 + 0,238 507 929 6;
  • 50) 0,238 507 929 6 × 2 = 0 + 0,477 015 859 2;
  • 51) 0,477 015 859 2 × 2 = 0 + 0,954 031 718 4;
  • 52) 0,954 031 718 4 × 2 = 1 + 0,908 063 436 8;
  • 53) 0,908 063 436 8 × 2 = 1 + 0,816 126 873 6;
  • 54) 0,816 126 873 6 × 2 = 1 + 0,632 253 747 2;
  • 55) 0,632 253 747 2 × 2 = 1 + 0,264 507 494 4;
  • 56) 0,264 507 494 4 × 2 = 0 + 0,529 014 988 8;
  • 57) 0,529 014 988 8 × 2 = 1 + 0,058 029 977 6;
  • 58) 0,058 029 977 6 × 2 = 0 + 0,116 059 955 2;
  • 59) 0,116 059 955 2 × 2 = 0 + 0,232 119 910 4;
  • 60) 0,232 119 910 4 × 2 = 0 + 0,464 239 820 8;
  • 61) 0,464 239 820 8 × 2 = 0 + 0,928 479 641 6;
  • 62) 0,928 479 641 6 × 2 = 1 + 0,856 959 283 2;
  • 63) 0,856 959 283 2 × 2 = 1 + 0,713 918 566 4;
  • 64) 0,713 918 566 4 × 2 = 1 + 0,427 837 132 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:


0,000 281 990 8(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 281 990 8(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111(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:


0,000 281 990 8(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111(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 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111


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 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111 =


0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111


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 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111


Numărul zecimal -0,000 281 990 8 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0011 - 0010 0111 1011 0000 0101 0100 0011 1000 0110 1001 1110 1000 0111


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