-0,000 282 006 004 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 004(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
-0,000 282 006 004(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:

|-0,000 282 006 004| = 0,000 282 006 004


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: 0,000 282 006 004.

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) 0,000 282 006 004 × 2 = 0 + 0,000 564 012 008;
  • 2) 0,000 564 012 008 × 2 = 0 + 0,001 128 024 016;
  • 3) 0,001 128 024 016 × 2 = 0 + 0,002 256 048 032;
  • 4) 0,002 256 048 032 × 2 = 0 + 0,004 512 096 064;
  • 5) 0,004 512 096 064 × 2 = 0 + 0,009 024 192 128;
  • 6) 0,009 024 192 128 × 2 = 0 + 0,018 048 384 256;
  • 7) 0,018 048 384 256 × 2 = 0 + 0,036 096 768 512;
  • 8) 0,036 096 768 512 × 2 = 0 + 0,072 193 537 024;
  • 9) 0,072 193 537 024 × 2 = 0 + 0,144 387 074 048;
  • 10) 0,144 387 074 048 × 2 = 0 + 0,288 774 148 096;
  • 11) 0,288 774 148 096 × 2 = 0 + 0,577 548 296 192;
  • 12) 0,577 548 296 192 × 2 = 1 + 0,155 096 592 384;
  • 13) 0,155 096 592 384 × 2 = 0 + 0,310 193 184 768;
  • 14) 0,310 193 184 768 × 2 = 0 + 0,620 386 369 536;
  • 15) 0,620 386 369 536 × 2 = 1 + 0,240 772 739 072;
  • 16) 0,240 772 739 072 × 2 = 0 + 0,481 545 478 144;
  • 17) 0,481 545 478 144 × 2 = 0 + 0,963 090 956 288;
  • 18) 0,963 090 956 288 × 2 = 1 + 0,926 181 912 576;
  • 19) 0,926 181 912 576 × 2 = 1 + 0,852 363 825 152;
  • 20) 0,852 363 825 152 × 2 = 1 + 0,704 727 650 304;
  • 21) 0,704 727 650 304 × 2 = 1 + 0,409 455 300 608;
  • 22) 0,409 455 300 608 × 2 = 0 + 0,818 910 601 216;
  • 23) 0,818 910 601 216 × 2 = 1 + 0,637 821 202 432;
  • 24) 0,637 821 202 432 × 2 = 1 + 0,275 642 404 864;
  • 25) 0,275 642 404 864 × 2 = 0 + 0,551 284 809 728;
  • 26) 0,551 284 809 728 × 2 = 1 + 0,102 569 619 456;
  • 27) 0,102 569 619 456 × 2 = 0 + 0,205 139 238 912;
  • 28) 0,205 139 238 912 × 2 = 0 + 0,410 278 477 824;
  • 29) 0,410 278 477 824 × 2 = 0 + 0,820 556 955 648;
  • 30) 0,820 556 955 648 × 2 = 1 + 0,641 113 911 296;
  • 31) 0,641 113 911 296 × 2 = 1 + 0,282 227 822 592;
  • 32) 0,282 227 822 592 × 2 = 0 + 0,564 455 645 184;
  • 33) 0,564 455 645 184 × 2 = 1 + 0,128 911 290 368;
  • 34) 0,128 911 290 368 × 2 = 0 + 0,257 822 580 736;
  • 35) 0,257 822 580 736 × 2 = 0 + 0,515 645 161 472;
  • 36) 0,515 645 161 472 × 2 = 1 + 0,031 290 322 944;
  • 37) 0,031 290 322 944 × 2 = 0 + 0,062 580 645 888;
  • 38) 0,062 580 645 888 × 2 = 0 + 0,125 161 291 776;
  • 39) 0,125 161 291 776 × 2 = 0 + 0,250 322 583 552;
  • 40) 0,250 322 583 552 × 2 = 0 + 0,500 645 167 104;
  • 41) 0,500 645 167 104 × 2 = 1 + 0,001 290 334 208;
  • 42) 0,001 290 334 208 × 2 = 0 + 0,002 580 668 416;
  • 43) 0,002 580 668 416 × 2 = 0 + 0,005 161 336 832;
  • 44) 0,005 161 336 832 × 2 = 0 + 0,010 322 673 664;
  • 45) 0,010 322 673 664 × 2 = 0 + 0,020 645 347 328;
  • 46) 0,020 645 347 328 × 2 = 0 + 0,041 290 694 656;
  • 47) 0,041 290 694 656 × 2 = 0 + 0,082 581 389 312;
  • 48) 0,082 581 389 312 × 2 = 0 + 0,165 162 778 624;
  • 49) 0,165 162 778 624 × 2 = 0 + 0,330 325 557 248;
  • 50) 0,330 325 557 248 × 2 = 0 + 0,660 651 114 496;
  • 51) 0,660 651 114 496 × 2 = 1 + 0,321 302 228 992;
  • 52) 0,321 302 228 992 × 2 = 0 + 0,642 604 457 984;
  • 53) 0,642 604 457 984 × 2 = 1 + 0,285 208 915 968;
  • 54) 0,285 208 915 968 × 2 = 0 + 0,570 417 831 936;
  • 55) 0,570 417 831 936 × 2 = 1 + 0,140 835 663 872;
  • 56) 0,140 835 663 872 × 2 = 0 + 0,281 671 327 744;
  • 57) 0,281 671 327 744 × 2 = 0 + 0,563 342 655 488;
  • 58) 0,563 342 655 488 × 2 = 1 + 0,126 685 310 976;
  • 59) 0,126 685 310 976 × 2 = 0 + 0,253 370 621 952;
  • 60) 0,253 370 621 952 × 2 = 0 + 0,506 741 243 904;
  • 61) 0,506 741 243 904 × 2 = 1 + 0,013 482 487 808;
  • 62) 0,013 482 487 808 × 2 = 0 + 0,026 964 975 616;
  • 63) 0,026 964 975 616 × 2 = 0 + 0,053 929 951 232;
  • 64) 0,053 929 951 232 × 2 = 0 + 0,107 859 902 464;

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:


0,000 282 006 004(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 004(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000(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:


0,000 282 006 004(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000(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 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000


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 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000 =


0010 0111 1011 0100 0110 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000


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 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000


Numărul zecimal -0,000 282 006 004 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 1001 0000 1000 0000 0010 1010 0100 1000


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