-0,000 282 005 915 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 915(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
-0,000 282 005 915(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:

|-0,000 282 005 915| = 0,000 282 005 915


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: 0,000 282 005 915.

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) 0,000 282 005 915 × 2 = 0 + 0,000 564 011 83;
  • 2) 0,000 564 011 83 × 2 = 0 + 0,001 128 023 66;
  • 3) 0,001 128 023 66 × 2 = 0 + 0,002 256 047 32;
  • 4) 0,002 256 047 32 × 2 = 0 + 0,004 512 094 64;
  • 5) 0,004 512 094 64 × 2 = 0 + 0,009 024 189 28;
  • 6) 0,009 024 189 28 × 2 = 0 + 0,018 048 378 56;
  • 7) 0,018 048 378 56 × 2 = 0 + 0,036 096 757 12;
  • 8) 0,036 096 757 12 × 2 = 0 + 0,072 193 514 24;
  • 9) 0,072 193 514 24 × 2 = 0 + 0,144 387 028 48;
  • 10) 0,144 387 028 48 × 2 = 0 + 0,288 774 056 96;
  • 11) 0,288 774 056 96 × 2 = 0 + 0,577 548 113 92;
  • 12) 0,577 548 113 92 × 2 = 1 + 0,155 096 227 84;
  • 13) 0,155 096 227 84 × 2 = 0 + 0,310 192 455 68;
  • 14) 0,310 192 455 68 × 2 = 0 + 0,620 384 911 36;
  • 15) 0,620 384 911 36 × 2 = 1 + 0,240 769 822 72;
  • 16) 0,240 769 822 72 × 2 = 0 + 0,481 539 645 44;
  • 17) 0,481 539 645 44 × 2 = 0 + 0,963 079 290 88;
  • 18) 0,963 079 290 88 × 2 = 1 + 0,926 158 581 76;
  • 19) 0,926 158 581 76 × 2 = 1 + 0,852 317 163 52;
  • 20) 0,852 317 163 52 × 2 = 1 + 0,704 634 327 04;
  • 21) 0,704 634 327 04 × 2 = 1 + 0,409 268 654 08;
  • 22) 0,409 268 654 08 × 2 = 0 + 0,818 537 308 16;
  • 23) 0,818 537 308 16 × 2 = 1 + 0,637 074 616 32;
  • 24) 0,637 074 616 32 × 2 = 1 + 0,274 149 232 64;
  • 25) 0,274 149 232 64 × 2 = 0 + 0,548 298 465 28;
  • 26) 0,548 298 465 28 × 2 = 1 + 0,096 596 930 56;
  • 27) 0,096 596 930 56 × 2 = 0 + 0,193 193 861 12;
  • 28) 0,193 193 861 12 × 2 = 0 + 0,386 387 722 24;
  • 29) 0,386 387 722 24 × 2 = 0 + 0,772 775 444 48;
  • 30) 0,772 775 444 48 × 2 = 1 + 0,545 550 888 96;
  • 31) 0,545 550 888 96 × 2 = 1 + 0,091 101 777 92;
  • 32) 0,091 101 777 92 × 2 = 0 + 0,182 203 555 84;
  • 33) 0,182 203 555 84 × 2 = 0 + 0,364 407 111 68;
  • 34) 0,364 407 111 68 × 2 = 0 + 0,728 814 223 36;
  • 35) 0,728 814 223 36 × 2 = 1 + 0,457 628 446 72;
  • 36) 0,457 628 446 72 × 2 = 0 + 0,915 256 893 44;
  • 37) 0,915 256 893 44 × 2 = 1 + 0,830 513 786 88;
  • 38) 0,830 513 786 88 × 2 = 1 + 0,661 027 573 76;
  • 39) 0,661 027 573 76 × 2 = 1 + 0,322 055 147 52;
  • 40) 0,322 055 147 52 × 2 = 0 + 0,644 110 295 04;
  • 41) 0,644 110 295 04 × 2 = 1 + 0,288 220 590 08;
  • 42) 0,288 220 590 08 × 2 = 0 + 0,576 441 180 16;
  • 43) 0,576 441 180 16 × 2 = 1 + 0,152 882 360 32;
  • 44) 0,152 882 360 32 × 2 = 0 + 0,305 764 720 64;
  • 45) 0,305 764 720 64 × 2 = 0 + 0,611 529 441 28;
  • 46) 0,611 529 441 28 × 2 = 1 + 0,223 058 882 56;
  • 47) 0,223 058 882 56 × 2 = 0 + 0,446 117 765 12;
  • 48) 0,446 117 765 12 × 2 = 0 + 0,892 235 530 24;
  • 49) 0,892 235 530 24 × 2 = 1 + 0,784 471 060 48;
  • 50) 0,784 471 060 48 × 2 = 1 + 0,568 942 120 96;
  • 51) 0,568 942 120 96 × 2 = 1 + 0,137 884 241 92;
  • 52) 0,137 884 241 92 × 2 = 0 + 0,275 768 483 84;
  • 53) 0,275 768 483 84 × 2 = 0 + 0,551 536 967 68;
  • 54) 0,551 536 967 68 × 2 = 1 + 0,103 073 935 36;
  • 55) 0,103 073 935 36 × 2 = 0 + 0,206 147 870 72;
  • 56) 0,206 147 870 72 × 2 = 0 + 0,412 295 741 44;
  • 57) 0,412 295 741 44 × 2 = 0 + 0,824 591 482 88;
  • 58) 0,824 591 482 88 × 2 = 1 + 0,649 182 965 76;
  • 59) 0,649 182 965 76 × 2 = 1 + 0,298 365 931 52;
  • 60) 0,298 365 931 52 × 2 = 0 + 0,596 731 863 04;
  • 61) 0,596 731 863 04 × 2 = 1 + 0,193 463 726 08;
  • 62) 0,193 463 726 08 × 2 = 0 + 0,386 927 452 16;
  • 63) 0,386 927 452 16 × 2 = 0 + 0,773 854 904 32;
  • 64) 0,773 854 904 32 × 2 = 1 + 0,547 709 808 64;

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:


0,000 282 005 915(10) =


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

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 915(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0010 1110 1010 0100 1110 0100 0110 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:


0,000 282 005 915(10) =


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


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


1,0010 0111 1011 0100 0110 0010 1110 1010 0100 1110 0100 0110 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 1110 1010 0100 1110 0100 0110 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 1110 1010 0100 1110 0100 0110 1001 =


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


Numărul zecimal -0,000 282 005 915 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 1110 1010 0100 1110 0100 0110 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