-0,000 282 005 911 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 911(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
-0,000 282 005 911(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:

|-0,000 282 005 911| = 0,000 282 005 911


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: 0,000 282 005 911.

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) 0,000 282 005 911 × 2 = 0 + 0,000 564 011 822;
  • 2) 0,000 564 011 822 × 2 = 0 + 0,001 128 023 644;
  • 3) 0,001 128 023 644 × 2 = 0 + 0,002 256 047 288;
  • 4) 0,002 256 047 288 × 2 = 0 + 0,004 512 094 576;
  • 5) 0,004 512 094 576 × 2 = 0 + 0,009 024 189 152;
  • 6) 0,009 024 189 152 × 2 = 0 + 0,018 048 378 304;
  • 7) 0,018 048 378 304 × 2 = 0 + 0,036 096 756 608;
  • 8) 0,036 096 756 608 × 2 = 0 + 0,072 193 513 216;
  • 9) 0,072 193 513 216 × 2 = 0 + 0,144 387 026 432;
  • 10) 0,144 387 026 432 × 2 = 0 + 0,288 774 052 864;
  • 11) 0,288 774 052 864 × 2 = 0 + 0,577 548 105 728;
  • 12) 0,577 548 105 728 × 2 = 1 + 0,155 096 211 456;
  • 13) 0,155 096 211 456 × 2 = 0 + 0,310 192 422 912;
  • 14) 0,310 192 422 912 × 2 = 0 + 0,620 384 845 824;
  • 15) 0,620 384 845 824 × 2 = 1 + 0,240 769 691 648;
  • 16) 0,240 769 691 648 × 2 = 0 + 0,481 539 383 296;
  • 17) 0,481 539 383 296 × 2 = 0 + 0,963 078 766 592;
  • 18) 0,963 078 766 592 × 2 = 1 + 0,926 157 533 184;
  • 19) 0,926 157 533 184 × 2 = 1 + 0,852 315 066 368;
  • 20) 0,852 315 066 368 × 2 = 1 + 0,704 630 132 736;
  • 21) 0,704 630 132 736 × 2 = 1 + 0,409 260 265 472;
  • 22) 0,409 260 265 472 × 2 = 0 + 0,818 520 530 944;
  • 23) 0,818 520 530 944 × 2 = 1 + 0,637 041 061 888;
  • 24) 0,637 041 061 888 × 2 = 1 + 0,274 082 123 776;
  • 25) 0,274 082 123 776 × 2 = 0 + 0,548 164 247 552;
  • 26) 0,548 164 247 552 × 2 = 1 + 0,096 328 495 104;
  • 27) 0,096 328 495 104 × 2 = 0 + 0,192 656 990 208;
  • 28) 0,192 656 990 208 × 2 = 0 + 0,385 313 980 416;
  • 29) 0,385 313 980 416 × 2 = 0 + 0,770 627 960 832;
  • 30) 0,770 627 960 832 × 2 = 1 + 0,541 255 921 664;
  • 31) 0,541 255 921 664 × 2 = 1 + 0,082 511 843 328;
  • 32) 0,082 511 843 328 × 2 = 0 + 0,165 023 686 656;
  • 33) 0,165 023 686 656 × 2 = 0 + 0,330 047 373 312;
  • 34) 0,330 047 373 312 × 2 = 0 + 0,660 094 746 624;
  • 35) 0,660 094 746 624 × 2 = 1 + 0,320 189 493 248;
  • 36) 0,320 189 493 248 × 2 = 0 + 0,640 378 986 496;
  • 37) 0,640 378 986 496 × 2 = 1 + 0,280 757 972 992;
  • 38) 0,280 757 972 992 × 2 = 0 + 0,561 515 945 984;
  • 39) 0,561 515 945 984 × 2 = 1 + 0,123 031 891 968;
  • 40) 0,123 031 891 968 × 2 = 0 + 0,246 063 783 936;
  • 41) 0,246 063 783 936 × 2 = 0 + 0,492 127 567 872;
  • 42) 0,492 127 567 872 × 2 = 0 + 0,984 255 135 744;
  • 43) 0,984 255 135 744 × 2 = 1 + 0,968 510 271 488;
  • 44) 0,968 510 271 488 × 2 = 1 + 0,937 020 542 976;
  • 45) 0,937 020 542 976 × 2 = 1 + 0,874 041 085 952;
  • 46) 0,874 041 085 952 × 2 = 1 + 0,748 082 171 904;
  • 47) 0,748 082 171 904 × 2 = 1 + 0,496 164 343 808;
  • 48) 0,496 164 343 808 × 2 = 0 + 0,992 328 687 616;
  • 49) 0,992 328 687 616 × 2 = 1 + 0,984 657 375 232;
  • 50) 0,984 657 375 232 × 2 = 1 + 0,969 314 750 464;
  • 51) 0,969 314 750 464 × 2 = 1 + 0,938 629 500 928;
  • 52) 0,938 629 500 928 × 2 = 1 + 0,877 259 001 856;
  • 53) 0,877 259 001 856 × 2 = 1 + 0,754 518 003 712;
  • 54) 0,754 518 003 712 × 2 = 1 + 0,509 036 007 424;
  • 55) 0,509 036 007 424 × 2 = 1 + 0,018 072 014 848;
  • 56) 0,018 072 014 848 × 2 = 0 + 0,036 144 029 696;
  • 57) 0,036 144 029 696 × 2 = 0 + 0,072 288 059 392;
  • 58) 0,072 288 059 392 × 2 = 0 + 0,144 576 118 784;
  • 59) 0,144 576 118 784 × 2 = 0 + 0,289 152 237 568;
  • 60) 0,289 152 237 568 × 2 = 0 + 0,578 304 475 136;
  • 61) 0,578 304 475 136 × 2 = 1 + 0,156 608 950 272;
  • 62) 0,156 608 950 272 × 2 = 0 + 0,313 217 900 544;
  • 63) 0,313 217 900 544 × 2 = 0 + 0,626 435 801 088;
  • 64) 0,626 435 801 088 × 2 = 1 + 0,252 871 602 176;

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:


0,000 282 005 911(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 911(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001(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:


0,000 282 005 911(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001(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 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001


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 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001 =


0010 0111 1011 0100 0110 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001


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 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001


Numărul zecimal -0,000 282 005 911 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 0010 1010 0011 1110 1111 1110 0000 1001


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