-0,000 282 005 996 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 005 996(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
-0,000 282 005 996(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:

|-0,000 282 005 996| = 0,000 282 005 996


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: 0,000 282 005 996.

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) 0,000 282 005 996 × 2 = 0 + 0,000 564 011 992;
  • 2) 0,000 564 011 992 × 2 = 0 + 0,001 128 023 984;
  • 3) 0,001 128 023 984 × 2 = 0 + 0,002 256 047 968;
  • 4) 0,002 256 047 968 × 2 = 0 + 0,004 512 095 936;
  • 5) 0,004 512 095 936 × 2 = 0 + 0,009 024 191 872;
  • 6) 0,009 024 191 872 × 2 = 0 + 0,018 048 383 744;
  • 7) 0,018 048 383 744 × 2 = 0 + 0,036 096 767 488;
  • 8) 0,036 096 767 488 × 2 = 0 + 0,072 193 534 976;
  • 9) 0,072 193 534 976 × 2 = 0 + 0,144 387 069 952;
  • 10) 0,144 387 069 952 × 2 = 0 + 0,288 774 139 904;
  • 11) 0,288 774 139 904 × 2 = 0 + 0,577 548 279 808;
  • 12) 0,577 548 279 808 × 2 = 1 + 0,155 096 559 616;
  • 13) 0,155 096 559 616 × 2 = 0 + 0,310 193 119 232;
  • 14) 0,310 193 119 232 × 2 = 0 + 0,620 386 238 464;
  • 15) 0,620 386 238 464 × 2 = 1 + 0,240 772 476 928;
  • 16) 0,240 772 476 928 × 2 = 0 + 0,481 544 953 856;
  • 17) 0,481 544 953 856 × 2 = 0 + 0,963 089 907 712;
  • 18) 0,963 089 907 712 × 2 = 1 + 0,926 179 815 424;
  • 19) 0,926 179 815 424 × 2 = 1 + 0,852 359 630 848;
  • 20) 0,852 359 630 848 × 2 = 1 + 0,704 719 261 696;
  • 21) 0,704 719 261 696 × 2 = 1 + 0,409 438 523 392;
  • 22) 0,409 438 523 392 × 2 = 0 + 0,818 877 046 784;
  • 23) 0,818 877 046 784 × 2 = 1 + 0,637 754 093 568;
  • 24) 0,637 754 093 568 × 2 = 1 + 0,275 508 187 136;
  • 25) 0,275 508 187 136 × 2 = 0 + 0,551 016 374 272;
  • 26) 0,551 016 374 272 × 2 = 1 + 0,102 032 748 544;
  • 27) 0,102 032 748 544 × 2 = 0 + 0,204 065 497 088;
  • 28) 0,204 065 497 088 × 2 = 0 + 0,408 130 994 176;
  • 29) 0,408 130 994 176 × 2 = 0 + 0,816 261 988 352;
  • 30) 0,816 261 988 352 × 2 = 1 + 0,632 523 976 704;
  • 31) 0,632 523 976 704 × 2 = 1 + 0,265 047 953 408;
  • 32) 0,265 047 953 408 × 2 = 0 + 0,530 095 906 816;
  • 33) 0,530 095 906 816 × 2 = 1 + 0,060 191 813 632;
  • 34) 0,060 191 813 632 × 2 = 0 + 0,120 383 627 264;
  • 35) 0,120 383 627 264 × 2 = 0 + 0,240 767 254 528;
  • 36) 0,240 767 254 528 × 2 = 0 + 0,481 534 509 056;
  • 37) 0,481 534 509 056 × 2 = 0 + 0,963 069 018 112;
  • 38) 0,963 069 018 112 × 2 = 1 + 0,926 138 036 224;
  • 39) 0,926 138 036 224 × 2 = 1 + 0,852 276 072 448;
  • 40) 0,852 276 072 448 × 2 = 1 + 0,704 552 144 896;
  • 41) 0,704 552 144 896 × 2 = 1 + 0,409 104 289 792;
  • 42) 0,409 104 289 792 × 2 = 0 + 0,818 208 579 584;
  • 43) 0,818 208 579 584 × 2 = 1 + 0,636 417 159 168;
  • 44) 0,636 417 159 168 × 2 = 1 + 0,272 834 318 336;
  • 45) 0,272 834 318 336 × 2 = 0 + 0,545 668 636 672;
  • 46) 0,545 668 636 672 × 2 = 1 + 0,091 337 273 344;
  • 47) 0,091 337 273 344 × 2 = 0 + 0,182 674 546 688;
  • 48) 0,182 674 546 688 × 2 = 0 + 0,365 349 093 376;
  • 49) 0,365 349 093 376 × 2 = 0 + 0,730 698 186 752;
  • 50) 0,730 698 186 752 × 2 = 1 + 0,461 396 373 504;
  • 51) 0,461 396 373 504 × 2 = 0 + 0,922 792 747 008;
  • 52) 0,922 792 747 008 × 2 = 1 + 0,845 585 494 016;
  • 53) 0,845 585 494 016 × 2 = 1 + 0,691 170 988 032;
  • 54) 0,691 170 988 032 × 2 = 1 + 0,382 341 976 064;
  • 55) 0,382 341 976 064 × 2 = 0 + 0,764 683 952 128;
  • 56) 0,764 683 952 128 × 2 = 1 + 0,529 367 904 256;
  • 57) 0,529 367 904 256 × 2 = 1 + 0,058 735 808 512;
  • 58) 0,058 735 808 512 × 2 = 0 + 0,117 471 617 024;
  • 59) 0,117 471 617 024 × 2 = 0 + 0,234 943 234 048;
  • 60) 0,234 943 234 048 × 2 = 0 + 0,469 886 468 096;
  • 61) 0,469 886 468 096 × 2 = 0 + 0,939 772 936 192;
  • 62) 0,939 772 936 192 × 2 = 1 + 0,879 545 872 384;
  • 63) 0,879 545 872 384 × 2 = 1 + 0,759 091 744 768;
  • 64) 0,759 091 744 768 × 2 = 1 + 0,518 183 489 536;

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:


0,000 282 005 996(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 005 996(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111(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:


0,000 282 005 996(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111(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 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111


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 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111 =


0010 0111 1011 0100 0110 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111


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 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111


Numărul zecimal -0,000 282 005 996 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 1000 0111 1011 0100 0101 1101 1000 0111


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