-0,000 282 006 022 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 022(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
-0,000 282 006 022(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:

|-0,000 282 006 022| = 0,000 282 006 022


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: 0,000 282 006 022.

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) 0,000 282 006 022 × 2 = 0 + 0,000 564 012 044;
  • 2) 0,000 564 012 044 × 2 = 0 + 0,001 128 024 088;
  • 3) 0,001 128 024 088 × 2 = 0 + 0,002 256 048 176;
  • 4) 0,002 256 048 176 × 2 = 0 + 0,004 512 096 352;
  • 5) 0,004 512 096 352 × 2 = 0 + 0,009 024 192 704;
  • 6) 0,009 024 192 704 × 2 = 0 + 0,018 048 385 408;
  • 7) 0,018 048 385 408 × 2 = 0 + 0,036 096 770 816;
  • 8) 0,036 096 770 816 × 2 = 0 + 0,072 193 541 632;
  • 9) 0,072 193 541 632 × 2 = 0 + 0,144 387 083 264;
  • 10) 0,144 387 083 264 × 2 = 0 + 0,288 774 166 528;
  • 11) 0,288 774 166 528 × 2 = 0 + 0,577 548 333 056;
  • 12) 0,577 548 333 056 × 2 = 1 + 0,155 096 666 112;
  • 13) 0,155 096 666 112 × 2 = 0 + 0,310 193 332 224;
  • 14) 0,310 193 332 224 × 2 = 0 + 0,620 386 664 448;
  • 15) 0,620 386 664 448 × 2 = 1 + 0,240 773 328 896;
  • 16) 0,240 773 328 896 × 2 = 0 + 0,481 546 657 792;
  • 17) 0,481 546 657 792 × 2 = 0 + 0,963 093 315 584;
  • 18) 0,963 093 315 584 × 2 = 1 + 0,926 186 631 168;
  • 19) 0,926 186 631 168 × 2 = 1 + 0,852 373 262 336;
  • 20) 0,852 373 262 336 × 2 = 1 + 0,704 746 524 672;
  • 21) 0,704 746 524 672 × 2 = 1 + 0,409 493 049 344;
  • 22) 0,409 493 049 344 × 2 = 0 + 0,818 986 098 688;
  • 23) 0,818 986 098 688 × 2 = 1 + 0,637 972 197 376;
  • 24) 0,637 972 197 376 × 2 = 1 + 0,275 944 394 752;
  • 25) 0,275 944 394 752 × 2 = 0 + 0,551 888 789 504;
  • 26) 0,551 888 789 504 × 2 = 1 + 0,103 777 579 008;
  • 27) 0,103 777 579 008 × 2 = 0 + 0,207 555 158 016;
  • 28) 0,207 555 158 016 × 2 = 0 + 0,415 110 316 032;
  • 29) 0,415 110 316 032 × 2 = 0 + 0,830 220 632 064;
  • 30) 0,830 220 632 064 × 2 = 1 + 0,660 441 264 128;
  • 31) 0,660 441 264 128 × 2 = 1 + 0,320 882 528 256;
  • 32) 0,320 882 528 256 × 2 = 0 + 0,641 765 056 512;
  • 33) 0,641 765 056 512 × 2 = 1 + 0,283 530 113 024;
  • 34) 0,283 530 113 024 × 2 = 0 + 0,567 060 226 048;
  • 35) 0,567 060 226 048 × 2 = 1 + 0,134 120 452 096;
  • 36) 0,134 120 452 096 × 2 = 0 + 0,268 240 904 192;
  • 37) 0,268 240 904 192 × 2 = 0 + 0,536 481 808 384;
  • 38) 0,536 481 808 384 × 2 = 1 + 0,072 963 616 768;
  • 39) 0,072 963 616 768 × 2 = 0 + 0,145 927 233 536;
  • 40) 0,145 927 233 536 × 2 = 0 + 0,291 854 467 072;
  • 41) 0,291 854 467 072 × 2 = 0 + 0,583 708 934 144;
  • 42) 0,583 708 934 144 × 2 = 1 + 0,167 417 868 288;
  • 43) 0,167 417 868 288 × 2 = 0 + 0,334 835 736 576;
  • 44) 0,334 835 736 576 × 2 = 0 + 0,669 671 473 152;
  • 45) 0,669 671 473 152 × 2 = 1 + 0,339 342 946 304;
  • 46) 0,339 342 946 304 × 2 = 0 + 0,678 685 892 608;
  • 47) 0,678 685 892 608 × 2 = 1 + 0,357 371 785 216;
  • 48) 0,357 371 785 216 × 2 = 0 + 0,714 743 570 432;
  • 49) 0,714 743 570 432 × 2 = 1 + 0,429 487 140 864;
  • 50) 0,429 487 140 864 × 2 = 0 + 0,858 974 281 728;
  • 51) 0,858 974 281 728 × 2 = 1 + 0,717 948 563 456;
  • 52) 0,717 948 563 456 × 2 = 1 + 0,435 897 126 912;
  • 53) 0,435 897 126 912 × 2 = 0 + 0,871 794 253 824;
  • 54) 0,871 794 253 824 × 2 = 1 + 0,743 588 507 648;
  • 55) 0,743 588 507 648 × 2 = 1 + 0,487 177 015 296;
  • 56) 0,487 177 015 296 × 2 = 0 + 0,974 354 030 592;
  • 57) 0,974 354 030 592 × 2 = 1 + 0,948 708 061 184;
  • 58) 0,948 708 061 184 × 2 = 1 + 0,897 416 122 368;
  • 59) 0,897 416 122 368 × 2 = 1 + 0,794 832 244 736;
  • 60) 0,794 832 244 736 × 2 = 1 + 0,589 664 489 472;
  • 61) 0,589 664 489 472 × 2 = 1 + 0,179 328 978 944;
  • 62) 0,179 328 978 944 × 2 = 0 + 0,358 657 957 888;
  • 63) 0,358 657 957 888 × 2 = 0 + 0,717 315 915 776;
  • 64) 0,717 315 915 776 × 2 = 1 + 0,434 631 831 552;

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:


0,000 282 006 022(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1010 0100 0100 1010 1011 0110 1111 1001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 022(10) =


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


0,000 282 006 022(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1010 0100 0100 1010 1011 0110 1111 1001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1010 0100 0100 1010 1011 0110 1111 1001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 1010 0100 0100 1010 1011 0110 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 1010 0100 0100 1010 1011 0110 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 1010 0100 0100 1010 1011 0110 1111 1001 =


0010 0111 1011 0100 0110 1010 0100 0100 1010 1011 0110 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 1010 0100 0100 1010 1011 0110 1111 1001


Numărul zecimal -0,000 282 006 022 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 1010 0100 0100 1010 1011 0110 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