-0,000 282 005 958 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 958(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
-0,000 282 005 958(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:

|-0,000 282 005 958| = 0,000 282 005 958


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: 0,000 282 005 958.

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) 0,000 282 005 958 × 2 = 0 + 0,000 564 011 916;
  • 2) 0,000 564 011 916 × 2 = 0 + 0,001 128 023 832;
  • 3) 0,001 128 023 832 × 2 = 0 + 0,002 256 047 664;
  • 4) 0,002 256 047 664 × 2 = 0 + 0,004 512 095 328;
  • 5) 0,004 512 095 328 × 2 = 0 + 0,009 024 190 656;
  • 6) 0,009 024 190 656 × 2 = 0 + 0,018 048 381 312;
  • 7) 0,018 048 381 312 × 2 = 0 + 0,036 096 762 624;
  • 8) 0,036 096 762 624 × 2 = 0 + 0,072 193 525 248;
  • 9) 0,072 193 525 248 × 2 = 0 + 0,144 387 050 496;
  • 10) 0,144 387 050 496 × 2 = 0 + 0,288 774 100 992;
  • 11) 0,288 774 100 992 × 2 = 0 + 0,577 548 201 984;
  • 12) 0,577 548 201 984 × 2 = 1 + 0,155 096 403 968;
  • 13) 0,155 096 403 968 × 2 = 0 + 0,310 192 807 936;
  • 14) 0,310 192 807 936 × 2 = 0 + 0,620 385 615 872;
  • 15) 0,620 385 615 872 × 2 = 1 + 0,240 771 231 744;
  • 16) 0,240 771 231 744 × 2 = 0 + 0,481 542 463 488;
  • 17) 0,481 542 463 488 × 2 = 0 + 0,963 084 926 976;
  • 18) 0,963 084 926 976 × 2 = 1 + 0,926 169 853 952;
  • 19) 0,926 169 853 952 × 2 = 1 + 0,852 339 707 904;
  • 20) 0,852 339 707 904 × 2 = 1 + 0,704 679 415 808;
  • 21) 0,704 679 415 808 × 2 = 1 + 0,409 358 831 616;
  • 22) 0,409 358 831 616 × 2 = 0 + 0,818 717 663 232;
  • 23) 0,818 717 663 232 × 2 = 1 + 0,637 435 326 464;
  • 24) 0,637 435 326 464 × 2 = 1 + 0,274 870 652 928;
  • 25) 0,274 870 652 928 × 2 = 0 + 0,549 741 305 856;
  • 26) 0,549 741 305 856 × 2 = 1 + 0,099 482 611 712;
  • 27) 0,099 482 611 712 × 2 = 0 + 0,198 965 223 424;
  • 28) 0,198 965 223 424 × 2 = 0 + 0,397 930 446 848;
  • 29) 0,397 930 446 848 × 2 = 0 + 0,795 860 893 696;
  • 30) 0,795 860 893 696 × 2 = 1 + 0,591 721 787 392;
  • 31) 0,591 721 787 392 × 2 = 1 + 0,183 443 574 784;
  • 32) 0,183 443 574 784 × 2 = 0 + 0,366 887 149 568;
  • 33) 0,366 887 149 568 × 2 = 0 + 0,733 774 299 136;
  • 34) 0,733 774 299 136 × 2 = 1 + 0,467 548 598 272;
  • 35) 0,467 548 598 272 × 2 = 0 + 0,935 097 196 544;
  • 36) 0,935 097 196 544 × 2 = 1 + 0,870 194 393 088;
  • 37) 0,870 194 393 088 × 2 = 1 + 0,740 388 786 176;
  • 38) 0,740 388 786 176 × 2 = 1 + 0,480 777 572 352;
  • 39) 0,480 777 572 352 × 2 = 0 + 0,961 555 144 704;
  • 40) 0,961 555 144 704 × 2 = 1 + 0,923 110 289 408;
  • 41) 0,923 110 289 408 × 2 = 1 + 0,846 220 578 816;
  • 42) 0,846 220 578 816 × 2 = 1 + 0,692 441 157 632;
  • 43) 0,692 441 157 632 × 2 = 1 + 0,384 882 315 264;
  • 44) 0,384 882 315 264 × 2 = 0 + 0,769 764 630 528;
  • 45) 0,769 764 630 528 × 2 = 1 + 0,539 529 261 056;
  • 46) 0,539 529 261 056 × 2 = 1 + 0,079 058 522 112;
  • 47) 0,079 058 522 112 × 2 = 0 + 0,158 117 044 224;
  • 48) 0,158 117 044 224 × 2 = 0 + 0,316 234 088 448;
  • 49) 0,316 234 088 448 × 2 = 0 + 0,632 468 176 896;
  • 50) 0,632 468 176 896 × 2 = 1 + 0,264 936 353 792;
  • 51) 0,264 936 353 792 × 2 = 0 + 0,529 872 707 584;
  • 52) 0,529 872 707 584 × 2 = 1 + 0,059 745 415 168;
  • 53) 0,059 745 415 168 × 2 = 0 + 0,119 490 830 336;
  • 54) 0,119 490 830 336 × 2 = 0 + 0,238 981 660 672;
  • 55) 0,238 981 660 672 × 2 = 0 + 0,477 963 321 344;
  • 56) 0,477 963 321 344 × 2 = 0 + 0,955 926 642 688;
  • 57) 0,955 926 642 688 × 2 = 1 + 0,911 853 285 376;
  • 58) 0,911 853 285 376 × 2 = 1 + 0,823 706 570 752;
  • 59) 0,823 706 570 752 × 2 = 1 + 0,647 413 141 504;
  • 60) 0,647 413 141 504 × 2 = 1 + 0,294 826 283 008;
  • 61) 0,294 826 283 008 × 2 = 0 + 0,589 652 566 016;
  • 62) 0,589 652 566 016 × 2 = 1 + 0,179 305 132 032;
  • 63) 0,179 305 132 032 × 2 = 0 + 0,358 610 264 064;
  • 64) 0,358 610 264 064 × 2 = 0 + 0,717 220 528 128;

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:


0,000 282 005 958(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 958(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100(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:


0,000 282 005 958(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100(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 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100


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 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100 =


0010 0111 1011 0100 0110 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100


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 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100


Numărul zecimal -0,000 282 005 958 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 0101 1101 1110 1100 0101 0000 1111 0100


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