-0,000 282 006 05 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 05(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 05(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 05| = 0,000 282 006 05


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 05.

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 05 × 2 = 0 + 0,000 564 012 1;
  • 2) 0,000 564 012 1 × 2 = 0 + 0,001 128 024 2;
  • 3) 0,001 128 024 2 × 2 = 0 + 0,002 256 048 4;
  • 4) 0,002 256 048 4 × 2 = 0 + 0,004 512 096 8;
  • 5) 0,004 512 096 8 × 2 = 0 + 0,009 024 193 6;
  • 6) 0,009 024 193 6 × 2 = 0 + 0,018 048 387 2;
  • 7) 0,018 048 387 2 × 2 = 0 + 0,036 096 774 4;
  • 8) 0,036 096 774 4 × 2 = 0 + 0,072 193 548 8;
  • 9) 0,072 193 548 8 × 2 = 0 + 0,144 387 097 6;
  • 10) 0,144 387 097 6 × 2 = 0 + 0,288 774 195 2;
  • 11) 0,288 774 195 2 × 2 = 0 + 0,577 548 390 4;
  • 12) 0,577 548 390 4 × 2 = 1 + 0,155 096 780 8;
  • 13) 0,155 096 780 8 × 2 = 0 + 0,310 193 561 6;
  • 14) 0,310 193 561 6 × 2 = 0 + 0,620 387 123 2;
  • 15) 0,620 387 123 2 × 2 = 1 + 0,240 774 246 4;
  • 16) 0,240 774 246 4 × 2 = 0 + 0,481 548 492 8;
  • 17) 0,481 548 492 8 × 2 = 0 + 0,963 096 985 6;
  • 18) 0,963 096 985 6 × 2 = 1 + 0,926 193 971 2;
  • 19) 0,926 193 971 2 × 2 = 1 + 0,852 387 942 4;
  • 20) 0,852 387 942 4 × 2 = 1 + 0,704 775 884 8;
  • 21) 0,704 775 884 8 × 2 = 1 + 0,409 551 769 6;
  • 22) 0,409 551 769 6 × 2 = 0 + 0,819 103 539 2;
  • 23) 0,819 103 539 2 × 2 = 1 + 0,638 207 078 4;
  • 24) 0,638 207 078 4 × 2 = 1 + 0,276 414 156 8;
  • 25) 0,276 414 156 8 × 2 = 0 + 0,552 828 313 6;
  • 26) 0,552 828 313 6 × 2 = 1 + 0,105 656 627 2;
  • 27) 0,105 656 627 2 × 2 = 0 + 0,211 313 254 4;
  • 28) 0,211 313 254 4 × 2 = 0 + 0,422 626 508 8;
  • 29) 0,422 626 508 8 × 2 = 0 + 0,845 253 017 6;
  • 30) 0,845 253 017 6 × 2 = 1 + 0,690 506 035 2;
  • 31) 0,690 506 035 2 × 2 = 1 + 0,381 012 070 4;
  • 32) 0,381 012 070 4 × 2 = 0 + 0,762 024 140 8;
  • 33) 0,762 024 140 8 × 2 = 1 + 0,524 048 281 6;
  • 34) 0,524 048 281 6 × 2 = 1 + 0,048 096 563 2;
  • 35) 0,048 096 563 2 × 2 = 0 + 0,096 193 126 4;
  • 36) 0,096 193 126 4 × 2 = 0 + 0,192 386 252 8;
  • 37) 0,192 386 252 8 × 2 = 0 + 0,384 772 505 6;
  • 38) 0,384 772 505 6 × 2 = 0 + 0,769 545 011 2;
  • 39) 0,769 545 011 2 × 2 = 1 + 0,539 090 022 4;
  • 40) 0,539 090 022 4 × 2 = 1 + 0,078 180 044 8;
  • 41) 0,078 180 044 8 × 2 = 0 + 0,156 360 089 6;
  • 42) 0,156 360 089 6 × 2 = 0 + 0,312 720 179 2;
  • 43) 0,312 720 179 2 × 2 = 0 + 0,625 440 358 4;
  • 44) 0,625 440 358 4 × 2 = 1 + 0,250 880 716 8;
  • 45) 0,250 880 716 8 × 2 = 0 + 0,501 761 433 6;
  • 46) 0,501 761 433 6 × 2 = 1 + 0,003 522 867 2;
  • 47) 0,003 522 867 2 × 2 = 0 + 0,007 045 734 4;
  • 48) 0,007 045 734 4 × 2 = 0 + 0,014 091 468 8;
  • 49) 0,014 091 468 8 × 2 = 0 + 0,028 182 937 6;
  • 50) 0,028 182 937 6 × 2 = 0 + 0,056 365 875 2;
  • 51) 0,056 365 875 2 × 2 = 0 + 0,112 731 750 4;
  • 52) 0,112 731 750 4 × 2 = 0 + 0,225 463 500 8;
  • 53) 0,225 463 500 8 × 2 = 0 + 0,450 927 001 6;
  • 54) 0,450 927 001 6 × 2 = 0 + 0,901 854 003 2;
  • 55) 0,901 854 003 2 × 2 = 1 + 0,803 708 006 4;
  • 56) 0,803 708 006 4 × 2 = 1 + 0,607 416 012 8;
  • 57) 0,607 416 012 8 × 2 = 1 + 0,214 832 025 6;
  • 58) 0,214 832 025 6 × 2 = 0 + 0,429 664 051 2;
  • 59) 0,429 664 051 2 × 2 = 0 + 0,859 328 102 4;
  • 60) 0,859 328 102 4 × 2 = 1 + 0,718 656 204 8;
  • 61) 0,718 656 204 8 × 2 = 1 + 0,437 312 409 6;
  • 62) 0,437 312 409 6 × 2 = 0 + 0,874 624 819 2;
  • 63) 0,874 624 819 2 × 2 = 1 + 0,749 249 638 4;
  • 64) 0,749 249 638 4 × 2 = 1 + 0,498 499 276 8;

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 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011(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 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011(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 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011


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 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011 =


0010 0111 1011 0100 0110 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011


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 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011


Numărul zecimal -0,000 282 006 05 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 1100 0011 0001 0100 0000 0011 1001 1011


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