-0,000 282 005 871 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 871(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
-0,000 282 005 871(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:

|-0,000 282 005 871| = 0,000 282 005 871


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: 0,000 282 005 871.

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) 0,000 282 005 871 × 2 = 0 + 0,000 564 011 742;
  • 2) 0,000 564 011 742 × 2 = 0 + 0,001 128 023 484;
  • 3) 0,001 128 023 484 × 2 = 0 + 0,002 256 046 968;
  • 4) 0,002 256 046 968 × 2 = 0 + 0,004 512 093 936;
  • 5) 0,004 512 093 936 × 2 = 0 + 0,009 024 187 872;
  • 6) 0,009 024 187 872 × 2 = 0 + 0,018 048 375 744;
  • 7) 0,018 048 375 744 × 2 = 0 + 0,036 096 751 488;
  • 8) 0,036 096 751 488 × 2 = 0 + 0,072 193 502 976;
  • 9) 0,072 193 502 976 × 2 = 0 + 0,144 387 005 952;
  • 10) 0,144 387 005 952 × 2 = 0 + 0,288 774 011 904;
  • 11) 0,288 774 011 904 × 2 = 0 + 0,577 548 023 808;
  • 12) 0,577 548 023 808 × 2 = 1 + 0,155 096 047 616;
  • 13) 0,155 096 047 616 × 2 = 0 + 0,310 192 095 232;
  • 14) 0,310 192 095 232 × 2 = 0 + 0,620 384 190 464;
  • 15) 0,620 384 190 464 × 2 = 1 + 0,240 768 380 928;
  • 16) 0,240 768 380 928 × 2 = 0 + 0,481 536 761 856;
  • 17) 0,481 536 761 856 × 2 = 0 + 0,963 073 523 712;
  • 18) 0,963 073 523 712 × 2 = 1 + 0,926 147 047 424;
  • 19) 0,926 147 047 424 × 2 = 1 + 0,852 294 094 848;
  • 20) 0,852 294 094 848 × 2 = 1 + 0,704 588 189 696;
  • 21) 0,704 588 189 696 × 2 = 1 + 0,409 176 379 392;
  • 22) 0,409 176 379 392 × 2 = 0 + 0,818 352 758 784;
  • 23) 0,818 352 758 784 × 2 = 1 + 0,636 705 517 568;
  • 24) 0,636 705 517 568 × 2 = 1 + 0,273 411 035 136;
  • 25) 0,273 411 035 136 × 2 = 0 + 0,546 822 070 272;
  • 26) 0,546 822 070 272 × 2 = 1 + 0,093 644 140 544;
  • 27) 0,093 644 140 544 × 2 = 0 + 0,187 288 281 088;
  • 28) 0,187 288 281 088 × 2 = 0 + 0,374 576 562 176;
  • 29) 0,374 576 562 176 × 2 = 0 + 0,749 153 124 352;
  • 30) 0,749 153 124 352 × 2 = 1 + 0,498 306 248 704;
  • 31) 0,498 306 248 704 × 2 = 0 + 0,996 612 497 408;
  • 32) 0,996 612 497 408 × 2 = 1 + 0,993 224 994 816;
  • 33) 0,993 224 994 816 × 2 = 1 + 0,986 449 989 632;
  • 34) 0,986 449 989 632 × 2 = 1 + 0,972 899 979 264;
  • 35) 0,972 899 979 264 × 2 = 1 + 0,945 799 958 528;
  • 36) 0,945 799 958 528 × 2 = 1 + 0,891 599 917 056;
  • 37) 0,891 599 917 056 × 2 = 1 + 0,783 199 834 112;
  • 38) 0,783 199 834 112 × 2 = 1 + 0,566 399 668 224;
  • 39) 0,566 399 668 224 × 2 = 1 + 0,132 799 336 448;
  • 40) 0,132 799 336 448 × 2 = 0 + 0,265 598 672 896;
  • 41) 0,265 598 672 896 × 2 = 0 + 0,531 197 345 792;
  • 42) 0,531 197 345 792 × 2 = 1 + 0,062 394 691 584;
  • 43) 0,062 394 691 584 × 2 = 0 + 0,124 789 383 168;
  • 44) 0,124 789 383 168 × 2 = 0 + 0,249 578 766 336;
  • 45) 0,249 578 766 336 × 2 = 0 + 0,499 157 532 672;
  • 46) 0,499 157 532 672 × 2 = 0 + 0,998 315 065 344;
  • 47) 0,998 315 065 344 × 2 = 1 + 0,996 630 130 688;
  • 48) 0,996 630 130 688 × 2 = 1 + 0,993 260 261 376;
  • 49) 0,993 260 261 376 × 2 = 1 + 0,986 520 522 752;
  • 50) 0,986 520 522 752 × 2 = 1 + 0,973 041 045 504;
  • 51) 0,973 041 045 504 × 2 = 1 + 0,946 082 091 008;
  • 52) 0,946 082 091 008 × 2 = 1 + 0,892 164 182 016;
  • 53) 0,892 164 182 016 × 2 = 1 + 0,784 328 364 032;
  • 54) 0,784 328 364 032 × 2 = 1 + 0,568 656 728 064;
  • 55) 0,568 656 728 064 × 2 = 1 + 0,137 313 456 128;
  • 56) 0,137 313 456 128 × 2 = 0 + 0,274 626 912 256;
  • 57) 0,274 626 912 256 × 2 = 0 + 0,549 253 824 512;
  • 58) 0,549 253 824 512 × 2 = 1 + 0,098 507 649 024;
  • 59) 0,098 507 649 024 × 2 = 0 + 0,197 015 298 048;
  • 60) 0,197 015 298 048 × 2 = 0 + 0,394 030 596 096;
  • 61) 0,394 030 596 096 × 2 = 0 + 0,788 061 192 192;
  • 62) 0,788 061 192 192 × 2 = 1 + 0,576 122 384 384;
  • 63) 0,576 122 384 384 × 2 = 1 + 0,152 244 768 768;
  • 64) 0,152 244 768 768 × 2 = 0 + 0,304 489 537 536;

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:


0,000 282 005 871(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 871(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110(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:


0,000 282 005 871(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110(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 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110


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 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110 =


0010 0111 1011 0100 0101 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110


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 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110


Numărul zecimal -0,000 282 005 871 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 1111 1110 0100 0011 1111 1110 0100 0110


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