-0,000 282 005 19 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 19(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
-0,000 282 005 19(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:

|-0,000 282 005 19| = 0,000 282 005 19


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: 0,000 282 005 19.

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) 0,000 282 005 19 × 2 = 0 + 0,000 564 010 38;
  • 2) 0,000 564 010 38 × 2 = 0 + 0,001 128 020 76;
  • 3) 0,001 128 020 76 × 2 = 0 + 0,002 256 041 52;
  • 4) 0,002 256 041 52 × 2 = 0 + 0,004 512 083 04;
  • 5) 0,004 512 083 04 × 2 = 0 + 0,009 024 166 08;
  • 6) 0,009 024 166 08 × 2 = 0 + 0,018 048 332 16;
  • 7) 0,018 048 332 16 × 2 = 0 + 0,036 096 664 32;
  • 8) 0,036 096 664 32 × 2 = 0 + 0,072 193 328 64;
  • 9) 0,072 193 328 64 × 2 = 0 + 0,144 386 657 28;
  • 10) 0,144 386 657 28 × 2 = 0 + 0,288 773 314 56;
  • 11) 0,288 773 314 56 × 2 = 0 + 0,577 546 629 12;
  • 12) 0,577 546 629 12 × 2 = 1 + 0,155 093 258 24;
  • 13) 0,155 093 258 24 × 2 = 0 + 0,310 186 516 48;
  • 14) 0,310 186 516 48 × 2 = 0 + 0,620 373 032 96;
  • 15) 0,620 373 032 96 × 2 = 1 + 0,240 746 065 92;
  • 16) 0,240 746 065 92 × 2 = 0 + 0,481 492 131 84;
  • 17) 0,481 492 131 84 × 2 = 0 + 0,962 984 263 68;
  • 18) 0,962 984 263 68 × 2 = 1 + 0,925 968 527 36;
  • 19) 0,925 968 527 36 × 2 = 1 + 0,851 937 054 72;
  • 20) 0,851 937 054 72 × 2 = 1 + 0,703 874 109 44;
  • 21) 0,703 874 109 44 × 2 = 1 + 0,407 748 218 88;
  • 22) 0,407 748 218 88 × 2 = 0 + 0,815 496 437 76;
  • 23) 0,815 496 437 76 × 2 = 1 + 0,630 992 875 52;
  • 24) 0,630 992 875 52 × 2 = 1 + 0,261 985 751 04;
  • 25) 0,261 985 751 04 × 2 = 0 + 0,523 971 502 08;
  • 26) 0,523 971 502 08 × 2 = 1 + 0,047 943 004 16;
  • 27) 0,047 943 004 16 × 2 = 0 + 0,095 886 008 32;
  • 28) 0,095 886 008 32 × 2 = 0 + 0,191 772 016 64;
  • 29) 0,191 772 016 64 × 2 = 0 + 0,383 544 033 28;
  • 30) 0,383 544 033 28 × 2 = 0 + 0,767 088 066 56;
  • 31) 0,767 088 066 56 × 2 = 1 + 0,534 176 133 12;
  • 32) 0,534 176 133 12 × 2 = 1 + 0,068 352 266 24;
  • 33) 0,068 352 266 24 × 2 = 0 + 0,136 704 532 48;
  • 34) 0,136 704 532 48 × 2 = 0 + 0,273 409 064 96;
  • 35) 0,273 409 064 96 × 2 = 0 + 0,546 818 129 92;
  • 36) 0,546 818 129 92 × 2 = 1 + 0,093 636 259 84;
  • 37) 0,093 636 259 84 × 2 = 0 + 0,187 272 519 68;
  • 38) 0,187 272 519 68 × 2 = 0 + 0,374 545 039 36;
  • 39) 0,374 545 039 36 × 2 = 0 + 0,749 090 078 72;
  • 40) 0,749 090 078 72 × 2 = 1 + 0,498 180 157 44;
  • 41) 0,498 180 157 44 × 2 = 0 + 0,996 360 314 88;
  • 42) 0,996 360 314 88 × 2 = 1 + 0,992 720 629 76;
  • 43) 0,992 720 629 76 × 2 = 1 + 0,985 441 259 52;
  • 44) 0,985 441 259 52 × 2 = 1 + 0,970 882 519 04;
  • 45) 0,970 882 519 04 × 2 = 1 + 0,941 765 038 08;
  • 46) 0,941 765 038 08 × 2 = 1 + 0,883 530 076 16;
  • 47) 0,883 530 076 16 × 2 = 1 + 0,767 060 152 32;
  • 48) 0,767 060 152 32 × 2 = 1 + 0,534 120 304 64;
  • 49) 0,534 120 304 64 × 2 = 1 + 0,068 240 609 28;
  • 50) 0,068 240 609 28 × 2 = 0 + 0,136 481 218 56;
  • 51) 0,136 481 218 56 × 2 = 0 + 0,272 962 437 12;
  • 52) 0,272 962 437 12 × 2 = 0 + 0,545 924 874 24;
  • 53) 0,545 924 874 24 × 2 = 1 + 0,091 849 748 48;
  • 54) 0,091 849 748 48 × 2 = 0 + 0,183 699 496 96;
  • 55) 0,183 699 496 96 × 2 = 0 + 0,367 398 993 92;
  • 56) 0,367 398 993 92 × 2 = 0 + 0,734 797 987 84;
  • 57) 0,734 797 987 84 × 2 = 1 + 0,469 595 975 68;
  • 58) 0,469 595 975 68 × 2 = 0 + 0,939 191 951 36;
  • 59) 0,939 191 951 36 × 2 = 1 + 0,878 383 902 72;
  • 60) 0,878 383 902 72 × 2 = 1 + 0,756 767 805 44;
  • 61) 0,756 767 805 44 × 2 = 1 + 0,513 535 610 88;
  • 62) 0,513 535 610 88 × 2 = 1 + 0,027 071 221 76;
  • 63) 0,027 071 221 76 × 2 = 0 + 0,054 142 443 52;
  • 64) 0,054 142 443 52 × 2 = 0 + 0,108 284 887 04;

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:


0,000 282 005 19(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 19(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100(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:


0,000 282 005 19(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100(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 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100


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 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100 =


0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100


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 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100


Numărul zecimal -0,000 282 005 19 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0011 - 0010 0111 1011 0100 0011 0001 0001 0111 1111 1000 1000 1011 1100


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