-0,000 282 005 887 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 887(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
-0,000 282 005 887(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:

|-0,000 282 005 887| = 0,000 282 005 887


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: 0,000 282 005 887.

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) 0,000 282 005 887 × 2 = 0 + 0,000 564 011 774;
  • 2) 0,000 564 011 774 × 2 = 0 + 0,001 128 023 548;
  • 3) 0,001 128 023 548 × 2 = 0 + 0,002 256 047 096;
  • 4) 0,002 256 047 096 × 2 = 0 + 0,004 512 094 192;
  • 5) 0,004 512 094 192 × 2 = 0 + 0,009 024 188 384;
  • 6) 0,009 024 188 384 × 2 = 0 + 0,018 048 376 768;
  • 7) 0,018 048 376 768 × 2 = 0 + 0,036 096 753 536;
  • 8) 0,036 096 753 536 × 2 = 0 + 0,072 193 507 072;
  • 9) 0,072 193 507 072 × 2 = 0 + 0,144 387 014 144;
  • 10) 0,144 387 014 144 × 2 = 0 + 0,288 774 028 288;
  • 11) 0,288 774 028 288 × 2 = 0 + 0,577 548 056 576;
  • 12) 0,577 548 056 576 × 2 = 1 + 0,155 096 113 152;
  • 13) 0,155 096 113 152 × 2 = 0 + 0,310 192 226 304;
  • 14) 0,310 192 226 304 × 2 = 0 + 0,620 384 452 608;
  • 15) 0,620 384 452 608 × 2 = 1 + 0,240 768 905 216;
  • 16) 0,240 768 905 216 × 2 = 0 + 0,481 537 810 432;
  • 17) 0,481 537 810 432 × 2 = 0 + 0,963 075 620 864;
  • 18) 0,963 075 620 864 × 2 = 1 + 0,926 151 241 728;
  • 19) 0,926 151 241 728 × 2 = 1 + 0,852 302 483 456;
  • 20) 0,852 302 483 456 × 2 = 1 + 0,704 604 966 912;
  • 21) 0,704 604 966 912 × 2 = 1 + 0,409 209 933 824;
  • 22) 0,409 209 933 824 × 2 = 0 + 0,818 419 867 648;
  • 23) 0,818 419 867 648 × 2 = 1 + 0,636 839 735 296;
  • 24) 0,636 839 735 296 × 2 = 1 + 0,273 679 470 592;
  • 25) 0,273 679 470 592 × 2 = 0 + 0,547 358 941 184;
  • 26) 0,547 358 941 184 × 2 = 1 + 0,094 717 882 368;
  • 27) 0,094 717 882 368 × 2 = 0 + 0,189 435 764 736;
  • 28) 0,189 435 764 736 × 2 = 0 + 0,378 871 529 472;
  • 29) 0,378 871 529 472 × 2 = 0 + 0,757 743 058 944;
  • 30) 0,757 743 058 944 × 2 = 1 + 0,515 486 117 888;
  • 31) 0,515 486 117 888 × 2 = 1 + 0,030 972 235 776;
  • 32) 0,030 972 235 776 × 2 = 0 + 0,061 944 471 552;
  • 33) 0,061 944 471 552 × 2 = 0 + 0,123 888 943 104;
  • 34) 0,123 888 943 104 × 2 = 0 + 0,247 777 886 208;
  • 35) 0,247 777 886 208 × 2 = 0 + 0,495 555 772 416;
  • 36) 0,495 555 772 416 × 2 = 0 + 0,991 111 544 832;
  • 37) 0,991 111 544 832 × 2 = 1 + 0,982 223 089 664;
  • 38) 0,982 223 089 664 × 2 = 1 + 0,964 446 179 328;
  • 39) 0,964 446 179 328 × 2 = 1 + 0,928 892 358 656;
  • 40) 0,928 892 358 656 × 2 = 1 + 0,857 784 717 312;
  • 41) 0,857 784 717 312 × 2 = 1 + 0,715 569 434 624;
  • 42) 0,715 569 434 624 × 2 = 1 + 0,431 138 869 248;
  • 43) 0,431 138 869 248 × 2 = 0 + 0,862 277 738 496;
  • 44) 0,862 277 738 496 × 2 = 1 + 0,724 555 476 992;
  • 45) 0,724 555 476 992 × 2 = 1 + 0,449 110 953 984;
  • 46) 0,449 110 953 984 × 2 = 0 + 0,898 221 907 968;
  • 47) 0,898 221 907 968 × 2 = 1 + 0,796 443 815 936;
  • 48) 0,796 443 815 936 × 2 = 1 + 0,592 887 631 872;
  • 49) 0,592 887 631 872 × 2 = 1 + 0,185 775 263 744;
  • 50) 0,185 775 263 744 × 2 = 0 + 0,371 550 527 488;
  • 51) 0,371 550 527 488 × 2 = 0 + 0,743 101 054 976;
  • 52) 0,743 101 054 976 × 2 = 1 + 0,486 202 109 952;
  • 53) 0,486 202 109 952 × 2 = 0 + 0,972 404 219 904;
  • 54) 0,972 404 219 904 × 2 = 1 + 0,944 808 439 808;
  • 55) 0,944 808 439 808 × 2 = 1 + 0,889 616 879 616;
  • 56) 0,889 616 879 616 × 2 = 1 + 0,779 233 759 232;
  • 57) 0,779 233 759 232 × 2 = 1 + 0,558 467 518 464;
  • 58) 0,558 467 518 464 × 2 = 1 + 0,116 935 036 928;
  • 59) 0,116 935 036 928 × 2 = 0 + 0,233 870 073 856;
  • 60) 0,233 870 073 856 × 2 = 0 + 0,467 740 147 712;
  • 61) 0,467 740 147 712 × 2 = 0 + 0,935 480 295 424;
  • 62) 0,935 480 295 424 × 2 = 1 + 0,870 960 590 848;
  • 63) 0,870 960 590 848 × 2 = 1 + 0,741 921 181 696;
  • 64) 0,741 921 181 696 × 2 = 1 + 0,483 842 363 392;

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:


0,000 282 005 887(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 887(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111(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:


0,000 282 005 887(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111(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 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111


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 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111 =


0010 0111 1011 0100 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111


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 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111


Numărul zecimal -0,000 282 005 887 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 0110 0000 1111 1101 1011 1001 0111 1100 0111


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