-0,000 282 005 801 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 801(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
-0,000 282 005 801(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:

|-0,000 282 005 801| = 0,000 282 005 801


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: 0,000 282 005 801.

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) 0,000 282 005 801 × 2 = 0 + 0,000 564 011 602;
  • 2) 0,000 564 011 602 × 2 = 0 + 0,001 128 023 204;
  • 3) 0,001 128 023 204 × 2 = 0 + 0,002 256 046 408;
  • 4) 0,002 256 046 408 × 2 = 0 + 0,004 512 092 816;
  • 5) 0,004 512 092 816 × 2 = 0 + 0,009 024 185 632;
  • 6) 0,009 024 185 632 × 2 = 0 + 0,018 048 371 264;
  • 7) 0,018 048 371 264 × 2 = 0 + 0,036 096 742 528;
  • 8) 0,036 096 742 528 × 2 = 0 + 0,072 193 485 056;
  • 9) 0,072 193 485 056 × 2 = 0 + 0,144 386 970 112;
  • 10) 0,144 386 970 112 × 2 = 0 + 0,288 773 940 224;
  • 11) 0,288 773 940 224 × 2 = 0 + 0,577 547 880 448;
  • 12) 0,577 547 880 448 × 2 = 1 + 0,155 095 760 896;
  • 13) 0,155 095 760 896 × 2 = 0 + 0,310 191 521 792;
  • 14) 0,310 191 521 792 × 2 = 0 + 0,620 383 043 584;
  • 15) 0,620 383 043 584 × 2 = 1 + 0,240 766 087 168;
  • 16) 0,240 766 087 168 × 2 = 0 + 0,481 532 174 336;
  • 17) 0,481 532 174 336 × 2 = 0 + 0,963 064 348 672;
  • 18) 0,963 064 348 672 × 2 = 1 + 0,926 128 697 344;
  • 19) 0,926 128 697 344 × 2 = 1 + 0,852 257 394 688;
  • 20) 0,852 257 394 688 × 2 = 1 + 0,704 514 789 376;
  • 21) 0,704 514 789 376 × 2 = 1 + 0,409 029 578 752;
  • 22) 0,409 029 578 752 × 2 = 0 + 0,818 059 157 504;
  • 23) 0,818 059 157 504 × 2 = 1 + 0,636 118 315 008;
  • 24) 0,636 118 315 008 × 2 = 1 + 0,272 236 630 016;
  • 25) 0,272 236 630 016 × 2 = 0 + 0,544 473 260 032;
  • 26) 0,544 473 260 032 × 2 = 1 + 0,088 946 520 064;
  • 27) 0,088 946 520 064 × 2 = 0 + 0,177 893 040 128;
  • 28) 0,177 893 040 128 × 2 = 0 + 0,355 786 080 256;
  • 29) 0,355 786 080 256 × 2 = 0 + 0,711 572 160 512;
  • 30) 0,711 572 160 512 × 2 = 1 + 0,423 144 321 024;
  • 31) 0,423 144 321 024 × 2 = 0 + 0,846 288 642 048;
  • 32) 0,846 288 642 048 × 2 = 1 + 0,692 577 284 096;
  • 33) 0,692 577 284 096 × 2 = 1 + 0,385 154 568 192;
  • 34) 0,385 154 568 192 × 2 = 0 + 0,770 309 136 384;
  • 35) 0,770 309 136 384 × 2 = 1 + 0,540 618 272 768;
  • 36) 0,540 618 272 768 × 2 = 1 + 0,081 236 545 536;
  • 37) 0,081 236 545 536 × 2 = 0 + 0,162 473 091 072;
  • 38) 0,162 473 091 072 × 2 = 0 + 0,324 946 182 144;
  • 39) 0,324 946 182 144 × 2 = 0 + 0,649 892 364 288;
  • 40) 0,649 892 364 288 × 2 = 1 + 0,299 784 728 576;
  • 41) 0,299 784 728 576 × 2 = 0 + 0,599 569 457 152;
  • 42) 0,599 569 457 152 × 2 = 1 + 0,199 138 914 304;
  • 43) 0,199 138 914 304 × 2 = 0 + 0,398 277 828 608;
  • 44) 0,398 277 828 608 × 2 = 0 + 0,796 555 657 216;
  • 45) 0,796 555 657 216 × 2 = 1 + 0,593 111 314 432;
  • 46) 0,593 111 314 432 × 2 = 1 + 0,186 222 628 864;
  • 47) 0,186 222 628 864 × 2 = 0 + 0,372 445 257 728;
  • 48) 0,372 445 257 728 × 2 = 0 + 0,744 890 515 456;
  • 49) 0,744 890 515 456 × 2 = 1 + 0,489 781 030 912;
  • 50) 0,489 781 030 912 × 2 = 0 + 0,979 562 061 824;
  • 51) 0,979 562 061 824 × 2 = 1 + 0,959 124 123 648;
  • 52) 0,959 124 123 648 × 2 = 1 + 0,918 248 247 296;
  • 53) 0,918 248 247 296 × 2 = 1 + 0,836 496 494 592;
  • 54) 0,836 496 494 592 × 2 = 1 + 0,672 992 989 184;
  • 55) 0,672 992 989 184 × 2 = 1 + 0,345 985 978 368;
  • 56) 0,345 985 978 368 × 2 = 0 + 0,691 971 956 736;
  • 57) 0,691 971 956 736 × 2 = 1 + 0,383 943 913 472;
  • 58) 0,383 943 913 472 × 2 = 0 + 0,767 887 826 944;
  • 59) 0,767 887 826 944 × 2 = 1 + 0,535 775 653 888;
  • 60) 0,535 775 653 888 × 2 = 1 + 0,071 551 307 776;
  • 61) 0,071 551 307 776 × 2 = 0 + 0,143 102 615 552;
  • 62) 0,143 102 615 552 × 2 = 0 + 0,286 205 231 104;
  • 63) 0,286 205 231 104 × 2 = 0 + 0,572 410 462 208;
  • 64) 0,572 410 462 208 × 2 = 1 + 0,144 820 924 416;

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:


0,000 282 005 801(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 801(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001(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:


0,000 282 005 801(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001(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 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001


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 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001 =


0010 0111 1011 0100 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001


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 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001


Numărul zecimal -0,000 282 005 801 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 0101 1011 0001 0100 1100 1011 1110 1011 0001


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