-0,000 282 005 21 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 21(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 21(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 21| = 0,000 282 005 21


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 21.

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 21 × 2 = 0 + 0,000 564 010 42;
  • 2) 0,000 564 010 42 × 2 = 0 + 0,001 128 020 84;
  • 3) 0,001 128 020 84 × 2 = 0 + 0,002 256 041 68;
  • 4) 0,002 256 041 68 × 2 = 0 + 0,004 512 083 36;
  • 5) 0,004 512 083 36 × 2 = 0 + 0,009 024 166 72;
  • 6) 0,009 024 166 72 × 2 = 0 + 0,018 048 333 44;
  • 7) 0,018 048 333 44 × 2 = 0 + 0,036 096 666 88;
  • 8) 0,036 096 666 88 × 2 = 0 + 0,072 193 333 76;
  • 9) 0,072 193 333 76 × 2 = 0 + 0,144 386 667 52;
  • 10) 0,144 386 667 52 × 2 = 0 + 0,288 773 335 04;
  • 11) 0,288 773 335 04 × 2 = 0 + 0,577 546 670 08;
  • 12) 0,577 546 670 08 × 2 = 1 + 0,155 093 340 16;
  • 13) 0,155 093 340 16 × 2 = 0 + 0,310 186 680 32;
  • 14) 0,310 186 680 32 × 2 = 0 + 0,620 373 360 64;
  • 15) 0,620 373 360 64 × 2 = 1 + 0,240 746 721 28;
  • 16) 0,240 746 721 28 × 2 = 0 + 0,481 493 442 56;
  • 17) 0,481 493 442 56 × 2 = 0 + 0,962 986 885 12;
  • 18) 0,962 986 885 12 × 2 = 1 + 0,925 973 770 24;
  • 19) 0,925 973 770 24 × 2 = 1 + 0,851 947 540 48;
  • 20) 0,851 947 540 48 × 2 = 1 + 0,703 895 080 96;
  • 21) 0,703 895 080 96 × 2 = 1 + 0,407 790 161 92;
  • 22) 0,407 790 161 92 × 2 = 0 + 0,815 580 323 84;
  • 23) 0,815 580 323 84 × 2 = 1 + 0,631 160 647 68;
  • 24) 0,631 160 647 68 × 2 = 1 + 0,262 321 295 36;
  • 25) 0,262 321 295 36 × 2 = 0 + 0,524 642 590 72;
  • 26) 0,524 642 590 72 × 2 = 1 + 0,049 285 181 44;
  • 27) 0,049 285 181 44 × 2 = 0 + 0,098 570 362 88;
  • 28) 0,098 570 362 88 × 2 = 0 + 0,197 140 725 76;
  • 29) 0,197 140 725 76 × 2 = 0 + 0,394 281 451 52;
  • 30) 0,394 281 451 52 × 2 = 0 + 0,788 562 903 04;
  • 31) 0,788 562 903 04 × 2 = 1 + 0,577 125 806 08;
  • 32) 0,577 125 806 08 × 2 = 1 + 0,154 251 612 16;
  • 33) 0,154 251 612 16 × 2 = 0 + 0,308 503 224 32;
  • 34) 0,308 503 224 32 × 2 = 0 + 0,617 006 448 64;
  • 35) 0,617 006 448 64 × 2 = 1 + 0,234 012 897 28;
  • 36) 0,234 012 897 28 × 2 = 0 + 0,468 025 794 56;
  • 37) 0,468 025 794 56 × 2 = 0 + 0,936 051 589 12;
  • 38) 0,936 051 589 12 × 2 = 1 + 0,872 103 178 24;
  • 39) 0,872 103 178 24 × 2 = 1 + 0,744 206 356 48;
  • 40) 0,744 206 356 48 × 2 = 1 + 0,488 412 712 96;
  • 41) 0,488 412 712 96 × 2 = 0 + 0,976 825 425 92;
  • 42) 0,976 825 425 92 × 2 = 1 + 0,953 650 851 84;
  • 43) 0,953 650 851 84 × 2 = 1 + 0,907 301 703 68;
  • 44) 0,907 301 703 68 × 2 = 1 + 0,814 603 407 36;
  • 45) 0,814 603 407 36 × 2 = 1 + 0,629 206 814 72;
  • 46) 0,629 206 814 72 × 2 = 1 + 0,258 413 629 44;
  • 47) 0,258 413 629 44 × 2 = 0 + 0,516 827 258 88;
  • 48) 0,516 827 258 88 × 2 = 1 + 0,033 654 517 76;
  • 49) 0,033 654 517 76 × 2 = 0 + 0,067 309 035 52;
  • 50) 0,067 309 035 52 × 2 = 0 + 0,134 618 071 04;
  • 51) 0,134 618 071 04 × 2 = 0 + 0,269 236 142 08;
  • 52) 0,269 236 142 08 × 2 = 0 + 0,538 472 284 16;
  • 53) 0,538 472 284 16 × 2 = 1 + 0,076 944 568 32;
  • 54) 0,076 944 568 32 × 2 = 0 + 0,153 889 136 64;
  • 55) 0,153 889 136 64 × 2 = 0 + 0,307 778 273 28;
  • 56) 0,307 778 273 28 × 2 = 0 + 0,615 556 546 56;
  • 57) 0,615 556 546 56 × 2 = 1 + 0,231 113 093 12;
  • 58) 0,231 113 093 12 × 2 = 0 + 0,462 226 186 24;
  • 59) 0,462 226 186 24 × 2 = 0 + 0,924 452 372 48;
  • 60) 0,924 452 372 48 × 2 = 1 + 0,848 904 744 96;
  • 61) 0,848 904 744 96 × 2 = 1 + 0,697 809 489 92;
  • 62) 0,697 809 489 92 × 2 = 1 + 0,395 618 979 84;
  • 63) 0,395 618 979 84 × 2 = 0 + 0,791 237 959 68;
  • 64) 0,791 237 959 68 × 2 = 1 + 0,582 475 919 36;

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 21(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 21(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101(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 21(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101(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 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101


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 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101 =


0010 0111 1011 0100 0011 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101


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 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101


Numărul zecimal -0,000 282 005 21 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 0010 0111 0111 1101 0000 1000 1001 1101


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