-0,000 282 005 913 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 913(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
-0,000 282 005 913(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:

|-0,000 282 005 913| = 0,000 282 005 913


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: 0,000 282 005 913.

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) 0,000 282 005 913 × 2 = 0 + 0,000 564 011 826;
  • 2) 0,000 564 011 826 × 2 = 0 + 0,001 128 023 652;
  • 3) 0,001 128 023 652 × 2 = 0 + 0,002 256 047 304;
  • 4) 0,002 256 047 304 × 2 = 0 + 0,004 512 094 608;
  • 5) 0,004 512 094 608 × 2 = 0 + 0,009 024 189 216;
  • 6) 0,009 024 189 216 × 2 = 0 + 0,018 048 378 432;
  • 7) 0,018 048 378 432 × 2 = 0 + 0,036 096 756 864;
  • 8) 0,036 096 756 864 × 2 = 0 + 0,072 193 513 728;
  • 9) 0,072 193 513 728 × 2 = 0 + 0,144 387 027 456;
  • 10) 0,144 387 027 456 × 2 = 0 + 0,288 774 054 912;
  • 11) 0,288 774 054 912 × 2 = 0 + 0,577 548 109 824;
  • 12) 0,577 548 109 824 × 2 = 1 + 0,155 096 219 648;
  • 13) 0,155 096 219 648 × 2 = 0 + 0,310 192 439 296;
  • 14) 0,310 192 439 296 × 2 = 0 + 0,620 384 878 592;
  • 15) 0,620 384 878 592 × 2 = 1 + 0,240 769 757 184;
  • 16) 0,240 769 757 184 × 2 = 0 + 0,481 539 514 368;
  • 17) 0,481 539 514 368 × 2 = 0 + 0,963 079 028 736;
  • 18) 0,963 079 028 736 × 2 = 1 + 0,926 158 057 472;
  • 19) 0,926 158 057 472 × 2 = 1 + 0,852 316 114 944;
  • 20) 0,852 316 114 944 × 2 = 1 + 0,704 632 229 888;
  • 21) 0,704 632 229 888 × 2 = 1 + 0,409 264 459 776;
  • 22) 0,409 264 459 776 × 2 = 0 + 0,818 528 919 552;
  • 23) 0,818 528 919 552 × 2 = 1 + 0,637 057 839 104;
  • 24) 0,637 057 839 104 × 2 = 1 + 0,274 115 678 208;
  • 25) 0,274 115 678 208 × 2 = 0 + 0,548 231 356 416;
  • 26) 0,548 231 356 416 × 2 = 1 + 0,096 462 712 832;
  • 27) 0,096 462 712 832 × 2 = 0 + 0,192 925 425 664;
  • 28) 0,192 925 425 664 × 2 = 0 + 0,385 850 851 328;
  • 29) 0,385 850 851 328 × 2 = 0 + 0,771 701 702 656;
  • 30) 0,771 701 702 656 × 2 = 1 + 0,543 403 405 312;
  • 31) 0,543 403 405 312 × 2 = 1 + 0,086 806 810 624;
  • 32) 0,086 806 810 624 × 2 = 0 + 0,173 613 621 248;
  • 33) 0,173 613 621 248 × 2 = 0 + 0,347 227 242 496;
  • 34) 0,347 227 242 496 × 2 = 0 + 0,694 454 484 992;
  • 35) 0,694 454 484 992 × 2 = 1 + 0,388 908 969 984;
  • 36) 0,388 908 969 984 × 2 = 0 + 0,777 817 939 968;
  • 37) 0,777 817 939 968 × 2 = 1 + 0,555 635 879 936;
  • 38) 0,555 635 879 936 × 2 = 1 + 0,111 271 759 872;
  • 39) 0,111 271 759 872 × 2 = 0 + 0,222 543 519 744;
  • 40) 0,222 543 519 744 × 2 = 0 + 0,445 087 039 488;
  • 41) 0,445 087 039 488 × 2 = 0 + 0,890 174 078 976;
  • 42) 0,890 174 078 976 × 2 = 1 + 0,780 348 157 952;
  • 43) 0,780 348 157 952 × 2 = 1 + 0,560 696 315 904;
  • 44) 0,560 696 315 904 × 2 = 1 + 0,121 392 631 808;
  • 45) 0,121 392 631 808 × 2 = 0 + 0,242 785 263 616;
  • 46) 0,242 785 263 616 × 2 = 0 + 0,485 570 527 232;
  • 47) 0,485 570 527 232 × 2 = 0 + 0,971 141 054 464;
  • 48) 0,971 141 054 464 × 2 = 1 + 0,942 282 108 928;
  • 49) 0,942 282 108 928 × 2 = 1 + 0,884 564 217 856;
  • 50) 0,884 564 217 856 × 2 = 1 + 0,769 128 435 712;
  • 51) 0,769 128 435 712 × 2 = 1 + 0,538 256 871 424;
  • 52) 0,538 256 871 424 × 2 = 1 + 0,076 513 742 848;
  • 53) 0,076 513 742 848 × 2 = 0 + 0,153 027 485 696;
  • 54) 0,153 027 485 696 × 2 = 0 + 0,306 054 971 392;
  • 55) 0,306 054 971 392 × 2 = 0 + 0,612 109 942 784;
  • 56) 0,612 109 942 784 × 2 = 1 + 0,224 219 885 568;
  • 57) 0,224 219 885 568 × 2 = 0 + 0,448 439 771 136;
  • 58) 0,448 439 771 136 × 2 = 0 + 0,896 879 542 272;
  • 59) 0,896 879 542 272 × 2 = 1 + 0,793 759 084 544;
  • 60) 0,793 759 084 544 × 2 = 1 + 0,587 518 169 088;
  • 61) 0,587 518 169 088 × 2 = 1 + 0,175 036 338 176;
  • 62) 0,175 036 338 176 × 2 = 0 + 0,350 072 676 352;
  • 63) 0,350 072 676 352 × 2 = 0 + 0,700 145 352 704;
  • 64) 0,700 145 352 704 × 2 = 1 + 0,400 290 705 408;

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:


0,000 282 005 913(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 1001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 913(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 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:


0,000 282 005 913(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 1001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 1001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 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 1100 0111 0001 1111 0001 0011 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 1100 0111 0001 1111 0001 0011 1001 =


0010 0111 1011 0100 0110 0010 1100 0111 0001 1111 0001 0011 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 1100 0111 0001 1111 0001 0011 1001


Numărul zecimal -0,000 282 005 913 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 1100 0111 0001 1111 0001 0011 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