-0,000 282 005 814 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 814(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
-0,000 282 005 814(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:

|-0,000 282 005 814| = 0,000 282 005 814


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: 0,000 282 005 814.

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) 0,000 282 005 814 × 2 = 0 + 0,000 564 011 628;
  • 2) 0,000 564 011 628 × 2 = 0 + 0,001 128 023 256;
  • 3) 0,001 128 023 256 × 2 = 0 + 0,002 256 046 512;
  • 4) 0,002 256 046 512 × 2 = 0 + 0,004 512 093 024;
  • 5) 0,004 512 093 024 × 2 = 0 + 0,009 024 186 048;
  • 6) 0,009 024 186 048 × 2 = 0 + 0,018 048 372 096;
  • 7) 0,018 048 372 096 × 2 = 0 + 0,036 096 744 192;
  • 8) 0,036 096 744 192 × 2 = 0 + 0,072 193 488 384;
  • 9) 0,072 193 488 384 × 2 = 0 + 0,144 386 976 768;
  • 10) 0,144 386 976 768 × 2 = 0 + 0,288 773 953 536;
  • 11) 0,288 773 953 536 × 2 = 0 + 0,577 547 907 072;
  • 12) 0,577 547 907 072 × 2 = 1 + 0,155 095 814 144;
  • 13) 0,155 095 814 144 × 2 = 0 + 0,310 191 628 288;
  • 14) 0,310 191 628 288 × 2 = 0 + 0,620 383 256 576;
  • 15) 0,620 383 256 576 × 2 = 1 + 0,240 766 513 152;
  • 16) 0,240 766 513 152 × 2 = 0 + 0,481 533 026 304;
  • 17) 0,481 533 026 304 × 2 = 0 + 0,963 066 052 608;
  • 18) 0,963 066 052 608 × 2 = 1 + 0,926 132 105 216;
  • 19) 0,926 132 105 216 × 2 = 1 + 0,852 264 210 432;
  • 20) 0,852 264 210 432 × 2 = 1 + 0,704 528 420 864;
  • 21) 0,704 528 420 864 × 2 = 1 + 0,409 056 841 728;
  • 22) 0,409 056 841 728 × 2 = 0 + 0,818 113 683 456;
  • 23) 0,818 113 683 456 × 2 = 1 + 0,636 227 366 912;
  • 24) 0,636 227 366 912 × 2 = 1 + 0,272 454 733 824;
  • 25) 0,272 454 733 824 × 2 = 0 + 0,544 909 467 648;
  • 26) 0,544 909 467 648 × 2 = 1 + 0,089 818 935 296;
  • 27) 0,089 818 935 296 × 2 = 0 + 0,179 637 870 592;
  • 28) 0,179 637 870 592 × 2 = 0 + 0,359 275 741 184;
  • 29) 0,359 275 741 184 × 2 = 0 + 0,718 551 482 368;
  • 30) 0,718 551 482 368 × 2 = 1 + 0,437 102 964 736;
  • 31) 0,437 102 964 736 × 2 = 0 + 0,874 205 929 472;
  • 32) 0,874 205 929 472 × 2 = 1 + 0,748 411 858 944;
  • 33) 0,748 411 858 944 × 2 = 1 + 0,496 823 717 888;
  • 34) 0,496 823 717 888 × 2 = 0 + 0,993 647 435 776;
  • 35) 0,993 647 435 776 × 2 = 1 + 0,987 294 871 552;
  • 36) 0,987 294 871 552 × 2 = 1 + 0,974 589 743 104;
  • 37) 0,974 589 743 104 × 2 = 1 + 0,949 179 486 208;
  • 38) 0,949 179 486 208 × 2 = 1 + 0,898 358 972 416;
  • 39) 0,898 358 972 416 × 2 = 1 + 0,796 717 944 832;
  • 40) 0,796 717 944 832 × 2 = 1 + 0,593 435 889 664;
  • 41) 0,593 435 889 664 × 2 = 1 + 0,186 871 779 328;
  • 42) 0,186 871 779 328 × 2 = 0 + 0,373 743 558 656;
  • 43) 0,373 743 558 656 × 2 = 0 + 0,747 487 117 312;
  • 44) 0,747 487 117 312 × 2 = 1 + 0,494 974 234 624;
  • 45) 0,494 974 234 624 × 2 = 0 + 0,989 948 469 248;
  • 46) 0,989 948 469 248 × 2 = 1 + 0,979 896 938 496;
  • 47) 0,979 896 938 496 × 2 = 1 + 0,959 793 876 992;
  • 48) 0,959 793 876 992 × 2 = 1 + 0,919 587 753 984;
  • 49) 0,919 587 753 984 × 2 = 1 + 0,839 175 507 968;
  • 50) 0,839 175 507 968 × 2 = 1 + 0,678 351 015 936;
  • 51) 0,678 351 015 936 × 2 = 1 + 0,356 702 031 872;
  • 52) 0,356 702 031 872 × 2 = 0 + 0,713 404 063 744;
  • 53) 0,713 404 063 744 × 2 = 1 + 0,426 808 127 488;
  • 54) 0,426 808 127 488 × 2 = 0 + 0,853 616 254 976;
  • 55) 0,853 616 254 976 × 2 = 1 + 0,707 232 509 952;
  • 56) 0,707 232 509 952 × 2 = 1 + 0,414 465 019 904;
  • 57) 0,414 465 019 904 × 2 = 0 + 0,828 930 039 808;
  • 58) 0,828 930 039 808 × 2 = 1 + 0,657 860 079 616;
  • 59) 0,657 860 079 616 × 2 = 1 + 0,315 720 159 232;
  • 60) 0,315 720 159 232 × 2 = 0 + 0,631 440 318 464;
  • 61) 0,631 440 318 464 × 2 = 1 + 0,262 880 636 928;
  • 62) 0,262 880 636 928 × 2 = 0 + 0,525 761 273 856;
  • 63) 0,525 761 273 856 × 2 = 1 + 0,051 522 547 712;
  • 64) 0,051 522 547 712 × 2 = 0 + 0,103 045 095 424;

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:


0,000 282 005 814(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 814(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010(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:


0,000 282 005 814(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010(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 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010


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 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010 =


0010 0111 1011 0100 0101 1011 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010


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 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010


Numărul zecimal -0,000 282 005 814 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 1111 1001 0111 1110 1011 0110 1010


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