-0,000 282 005 921 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 921(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
-0,000 282 005 921(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:

|-0,000 282 005 921| = 0,000 282 005 921


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: 0,000 282 005 921.

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) 0,000 282 005 921 × 2 = 0 + 0,000 564 011 842;
  • 2) 0,000 564 011 842 × 2 = 0 + 0,001 128 023 684;
  • 3) 0,001 128 023 684 × 2 = 0 + 0,002 256 047 368;
  • 4) 0,002 256 047 368 × 2 = 0 + 0,004 512 094 736;
  • 5) 0,004 512 094 736 × 2 = 0 + 0,009 024 189 472;
  • 6) 0,009 024 189 472 × 2 = 0 + 0,018 048 378 944;
  • 7) 0,018 048 378 944 × 2 = 0 + 0,036 096 757 888;
  • 8) 0,036 096 757 888 × 2 = 0 + 0,072 193 515 776;
  • 9) 0,072 193 515 776 × 2 = 0 + 0,144 387 031 552;
  • 10) 0,144 387 031 552 × 2 = 0 + 0,288 774 063 104;
  • 11) 0,288 774 063 104 × 2 = 0 + 0,577 548 126 208;
  • 12) 0,577 548 126 208 × 2 = 1 + 0,155 096 252 416;
  • 13) 0,155 096 252 416 × 2 = 0 + 0,310 192 504 832;
  • 14) 0,310 192 504 832 × 2 = 0 + 0,620 385 009 664;
  • 15) 0,620 385 009 664 × 2 = 1 + 0,240 770 019 328;
  • 16) 0,240 770 019 328 × 2 = 0 + 0,481 540 038 656;
  • 17) 0,481 540 038 656 × 2 = 0 + 0,963 080 077 312;
  • 18) 0,963 080 077 312 × 2 = 1 + 0,926 160 154 624;
  • 19) 0,926 160 154 624 × 2 = 1 + 0,852 320 309 248;
  • 20) 0,852 320 309 248 × 2 = 1 + 0,704 640 618 496;
  • 21) 0,704 640 618 496 × 2 = 1 + 0,409 281 236 992;
  • 22) 0,409 281 236 992 × 2 = 0 + 0,818 562 473 984;
  • 23) 0,818 562 473 984 × 2 = 1 + 0,637 124 947 968;
  • 24) 0,637 124 947 968 × 2 = 1 + 0,274 249 895 936;
  • 25) 0,274 249 895 936 × 2 = 0 + 0,548 499 791 872;
  • 26) 0,548 499 791 872 × 2 = 1 + 0,096 999 583 744;
  • 27) 0,096 999 583 744 × 2 = 0 + 0,193 999 167 488;
  • 28) 0,193 999 167 488 × 2 = 0 + 0,387 998 334 976;
  • 29) 0,387 998 334 976 × 2 = 0 + 0,775 996 669 952;
  • 30) 0,775 996 669 952 × 2 = 1 + 0,551 993 339 904;
  • 31) 0,551 993 339 904 × 2 = 1 + 0,103 986 679 808;
  • 32) 0,103 986 679 808 × 2 = 0 + 0,207 973 359 616;
  • 33) 0,207 973 359 616 × 2 = 0 + 0,415 946 719 232;
  • 34) 0,415 946 719 232 × 2 = 0 + 0,831 893 438 464;
  • 35) 0,831 893 438 464 × 2 = 1 + 0,663 786 876 928;
  • 36) 0,663 786 876 928 × 2 = 1 + 0,327 573 753 856;
  • 37) 0,327 573 753 856 × 2 = 0 + 0,655 147 507 712;
  • 38) 0,655 147 507 712 × 2 = 1 + 0,310 295 015 424;
  • 39) 0,310 295 015 424 × 2 = 0 + 0,620 590 030 848;
  • 40) 0,620 590 030 848 × 2 = 1 + 0,241 180 061 696;
  • 41) 0,241 180 061 696 × 2 = 0 + 0,482 360 123 392;
  • 42) 0,482 360 123 392 × 2 = 0 + 0,964 720 246 784;
  • 43) 0,964 720 246 784 × 2 = 1 + 0,929 440 493 568;
  • 44) 0,929 440 493 568 × 2 = 1 + 0,858 880 987 136;
  • 45) 0,858 880 987 136 × 2 = 1 + 0,717 761 974 272;
  • 46) 0,717 761 974 272 × 2 = 1 + 0,435 523 948 544;
  • 47) 0,435 523 948 544 × 2 = 0 + 0,871 047 897 088;
  • 48) 0,871 047 897 088 × 2 = 1 + 0,742 095 794 176;
  • 49) 0,742 095 794 176 × 2 = 1 + 0,484 191 588 352;
  • 50) 0,484 191 588 352 × 2 = 0 + 0,968 383 176 704;
  • 51) 0,968 383 176 704 × 2 = 1 + 0,936 766 353 408;
  • 52) 0,936 766 353 408 × 2 = 1 + 0,873 532 706 816;
  • 53) 0,873 532 706 816 × 2 = 1 + 0,747 065 413 632;
  • 54) 0,747 065 413 632 × 2 = 1 + 0,494 130 827 264;
  • 55) 0,494 130 827 264 × 2 = 0 + 0,988 261 654 528;
  • 56) 0,988 261 654 528 × 2 = 1 + 0,976 523 309 056;
  • 57) 0,976 523 309 056 × 2 = 1 + 0,953 046 618 112;
  • 58) 0,953 046 618 112 × 2 = 1 + 0,906 093 236 224;
  • 59) 0,906 093 236 224 × 2 = 1 + 0,812 186 472 448;
  • 60) 0,812 186 472 448 × 2 = 1 + 0,624 372 944 896;
  • 61) 0,624 372 944 896 × 2 = 1 + 0,248 745 889 792;
  • 62) 0,248 745 889 792 × 2 = 0 + 0,497 491 779 584;
  • 63) 0,497 491 779 584 × 2 = 0 + 0,994 983 559 168;
  • 64) 0,994 983 559 168 × 2 = 1 + 0,989 967 118 336;

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:


0,000 282 005 921(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 1001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 921(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 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:


0,000 282 005 921(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 1001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 1001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 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 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 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 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 1001 =


0010 0111 1011 0100 0110 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 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 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 1001


Numărul zecimal -0,000 282 005 921 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 0011 0101 0011 1101 1011 1101 1111 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