-0,000 282 004 38 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 004 38(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
-0,000 282 004 38(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:

|-0,000 282 004 38| = 0,000 282 004 38


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: 0,000 282 004 38.

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) 0,000 282 004 38 × 2 = 0 + 0,000 564 008 76;
  • 2) 0,000 564 008 76 × 2 = 0 + 0,001 128 017 52;
  • 3) 0,001 128 017 52 × 2 = 0 + 0,002 256 035 04;
  • 4) 0,002 256 035 04 × 2 = 0 + 0,004 512 070 08;
  • 5) 0,004 512 070 08 × 2 = 0 + 0,009 024 140 16;
  • 6) 0,009 024 140 16 × 2 = 0 + 0,018 048 280 32;
  • 7) 0,018 048 280 32 × 2 = 0 + 0,036 096 560 64;
  • 8) 0,036 096 560 64 × 2 = 0 + 0,072 193 121 28;
  • 9) 0,072 193 121 28 × 2 = 0 + 0,144 386 242 56;
  • 10) 0,144 386 242 56 × 2 = 0 + 0,288 772 485 12;
  • 11) 0,288 772 485 12 × 2 = 0 + 0,577 544 970 24;
  • 12) 0,577 544 970 24 × 2 = 1 + 0,155 089 940 48;
  • 13) 0,155 089 940 48 × 2 = 0 + 0,310 179 880 96;
  • 14) 0,310 179 880 96 × 2 = 0 + 0,620 359 761 92;
  • 15) 0,620 359 761 92 × 2 = 1 + 0,240 719 523 84;
  • 16) 0,240 719 523 84 × 2 = 0 + 0,481 439 047 68;
  • 17) 0,481 439 047 68 × 2 = 0 + 0,962 878 095 36;
  • 18) 0,962 878 095 36 × 2 = 1 + 0,925 756 190 72;
  • 19) 0,925 756 190 72 × 2 = 1 + 0,851 512 381 44;
  • 20) 0,851 512 381 44 × 2 = 1 + 0,703 024 762 88;
  • 21) 0,703 024 762 88 × 2 = 1 + 0,406 049 525 76;
  • 22) 0,406 049 525 76 × 2 = 0 + 0,812 099 051 52;
  • 23) 0,812 099 051 52 × 2 = 1 + 0,624 198 103 04;
  • 24) 0,624 198 103 04 × 2 = 1 + 0,248 396 206 08;
  • 25) 0,248 396 206 08 × 2 = 0 + 0,496 792 412 16;
  • 26) 0,496 792 412 16 × 2 = 0 + 0,993 584 824 32;
  • 27) 0,993 584 824 32 × 2 = 1 + 0,987 169 648 64;
  • 28) 0,987 169 648 64 × 2 = 1 + 0,974 339 297 28;
  • 29) 0,974 339 297 28 × 2 = 1 + 0,948 678 594 56;
  • 30) 0,948 678 594 56 × 2 = 1 + 0,897 357 189 12;
  • 31) 0,897 357 189 12 × 2 = 1 + 0,794 714 378 24;
  • 32) 0,794 714 378 24 × 2 = 1 + 0,589 428 756 48;
  • 33) 0,589 428 756 48 × 2 = 1 + 0,178 857 512 96;
  • 34) 0,178 857 512 96 × 2 = 0 + 0,357 715 025 92;
  • 35) 0,357 715 025 92 × 2 = 0 + 0,715 430 051 84;
  • 36) 0,715 430 051 84 × 2 = 1 + 0,430 860 103 68;
  • 37) 0,430 860 103 68 × 2 = 0 + 0,861 720 207 36;
  • 38) 0,861 720 207 36 × 2 = 1 + 0,723 440 414 72;
  • 39) 0,723 440 414 72 × 2 = 1 + 0,446 880 829 44;
  • 40) 0,446 880 829 44 × 2 = 0 + 0,893 761 658 88;
  • 41) 0,893 761 658 88 × 2 = 1 + 0,787 523 317 76;
  • 42) 0,787 523 317 76 × 2 = 1 + 0,575 046 635 52;
  • 43) 0,575 046 635 52 × 2 = 1 + 0,150 093 271 04;
  • 44) 0,150 093 271 04 × 2 = 0 + 0,300 186 542 08;
  • 45) 0,300 186 542 08 × 2 = 0 + 0,600 373 084 16;
  • 46) 0,600 373 084 16 × 2 = 1 + 0,200 746 168 32;
  • 47) 0,200 746 168 32 × 2 = 0 + 0,401 492 336 64;
  • 48) 0,401 492 336 64 × 2 = 0 + 0,802 984 673 28;
  • 49) 0,802 984 673 28 × 2 = 1 + 0,605 969 346 56;
  • 50) 0,605 969 346 56 × 2 = 1 + 0,211 938 693 12;
  • 51) 0,211 938 693 12 × 2 = 0 + 0,423 877 386 24;
  • 52) 0,423 877 386 24 × 2 = 0 + 0,847 754 772 48;
  • 53) 0,847 754 772 48 × 2 = 1 + 0,695 509 544 96;
  • 54) 0,695 509 544 96 × 2 = 1 + 0,391 019 089 92;
  • 55) 0,391 019 089 92 × 2 = 0 + 0,782 038 179 84;
  • 56) 0,782 038 179 84 × 2 = 1 + 0,564 076 359 68;
  • 57) 0,564 076 359 68 × 2 = 1 + 0,128 152 719 36;
  • 58) 0,128 152 719 36 × 2 = 0 + 0,256 305 438 72;
  • 59) 0,256 305 438 72 × 2 = 0 + 0,512 610 877 44;
  • 60) 0,512 610 877 44 × 2 = 1 + 0,025 221 754 88;
  • 61) 0,025 221 754 88 × 2 = 0 + 0,050 443 509 76;
  • 62) 0,050 443 509 76 × 2 = 0 + 0,100 887 019 52;
  • 63) 0,100 887 019 52 × 2 = 0 + 0,201 774 039 04;
  • 64) 0,201 774 039 04 × 2 = 0 + 0,403 548 078 08;

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:


0,000 282 004 38(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 004 38(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000(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:


0,000 282 004 38(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000(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 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000


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 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000 =


0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000


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 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000


Numărul zecimal -0,000 282 004 38 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0011 - 0010 0111 1011 0011 1111 1001 0110 1110 0100 1100 1101 1001 0000


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