-0,000 282 006 221 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 221(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
-0,000 282 006 221(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:

|-0,000 282 006 221| = 0,000 282 006 221


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: 0,000 282 006 221.

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) 0,000 282 006 221 × 2 = 0 + 0,000 564 012 442;
  • 2) 0,000 564 012 442 × 2 = 0 + 0,001 128 024 884;
  • 3) 0,001 128 024 884 × 2 = 0 + 0,002 256 049 768;
  • 4) 0,002 256 049 768 × 2 = 0 + 0,004 512 099 536;
  • 5) 0,004 512 099 536 × 2 = 0 + 0,009 024 199 072;
  • 6) 0,009 024 199 072 × 2 = 0 + 0,018 048 398 144;
  • 7) 0,018 048 398 144 × 2 = 0 + 0,036 096 796 288;
  • 8) 0,036 096 796 288 × 2 = 0 + 0,072 193 592 576;
  • 9) 0,072 193 592 576 × 2 = 0 + 0,144 387 185 152;
  • 10) 0,144 387 185 152 × 2 = 0 + 0,288 774 370 304;
  • 11) 0,288 774 370 304 × 2 = 0 + 0,577 548 740 608;
  • 12) 0,577 548 740 608 × 2 = 1 + 0,155 097 481 216;
  • 13) 0,155 097 481 216 × 2 = 0 + 0,310 194 962 432;
  • 14) 0,310 194 962 432 × 2 = 0 + 0,620 389 924 864;
  • 15) 0,620 389 924 864 × 2 = 1 + 0,240 779 849 728;
  • 16) 0,240 779 849 728 × 2 = 0 + 0,481 559 699 456;
  • 17) 0,481 559 699 456 × 2 = 0 + 0,963 119 398 912;
  • 18) 0,963 119 398 912 × 2 = 1 + 0,926 238 797 824;
  • 19) 0,926 238 797 824 × 2 = 1 + 0,852 477 595 648;
  • 20) 0,852 477 595 648 × 2 = 1 + 0,704 955 191 296;
  • 21) 0,704 955 191 296 × 2 = 1 + 0,409 910 382 592;
  • 22) 0,409 910 382 592 × 2 = 0 + 0,819 820 765 184;
  • 23) 0,819 820 765 184 × 2 = 1 + 0,639 641 530 368;
  • 24) 0,639 641 530 368 × 2 = 1 + 0,279 283 060 736;
  • 25) 0,279 283 060 736 × 2 = 0 + 0,558 566 121 472;
  • 26) 0,558 566 121 472 × 2 = 1 + 0,117 132 242 944;
  • 27) 0,117 132 242 944 × 2 = 0 + 0,234 264 485 888;
  • 28) 0,234 264 485 888 × 2 = 0 + 0,468 528 971 776;
  • 29) 0,468 528 971 776 × 2 = 0 + 0,937 057 943 552;
  • 30) 0,937 057 943 552 × 2 = 1 + 0,874 115 887 104;
  • 31) 0,874 115 887 104 × 2 = 1 + 0,748 231 774 208;
  • 32) 0,748 231 774 208 × 2 = 1 + 0,496 463 548 416;
  • 33) 0,496 463 548 416 × 2 = 0 + 0,992 927 096 832;
  • 34) 0,992 927 096 832 × 2 = 1 + 0,985 854 193 664;
  • 35) 0,985 854 193 664 × 2 = 1 + 0,971 708 387 328;
  • 36) 0,971 708 387 328 × 2 = 1 + 0,943 416 774 656;
  • 37) 0,943 416 774 656 × 2 = 1 + 0,886 833 549 312;
  • 38) 0,886 833 549 312 × 2 = 1 + 0,773 667 098 624;
  • 39) 0,773 667 098 624 × 2 = 1 + 0,547 334 197 248;
  • 40) 0,547 334 197 248 × 2 = 1 + 0,094 668 394 496;
  • 41) 0,094 668 394 496 × 2 = 0 + 0,189 336 788 992;
  • 42) 0,189 336 788 992 × 2 = 0 + 0,378 673 577 984;
  • 43) 0,378 673 577 984 × 2 = 0 + 0,757 347 155 968;
  • 44) 0,757 347 155 968 × 2 = 1 + 0,514 694 311 936;
  • 45) 0,514 694 311 936 × 2 = 1 + 0,029 388 623 872;
  • 46) 0,029 388 623 872 × 2 = 0 + 0,058 777 247 744;
  • 47) 0,058 777 247 744 × 2 = 0 + 0,117 554 495 488;
  • 48) 0,117 554 495 488 × 2 = 0 + 0,235 108 990 976;
  • 49) 0,235 108 990 976 × 2 = 0 + 0,470 217 981 952;
  • 50) 0,470 217 981 952 × 2 = 0 + 0,940 435 963 904;
  • 51) 0,940 435 963 904 × 2 = 1 + 0,880 871 927 808;
  • 52) 0,880 871 927 808 × 2 = 1 + 0,761 743 855 616;
  • 53) 0,761 743 855 616 × 2 = 1 + 0,523 487 711 232;
  • 54) 0,523 487 711 232 × 2 = 1 + 0,046 975 422 464;
  • 55) 0,046 975 422 464 × 2 = 0 + 0,093 950 844 928;
  • 56) 0,093 950 844 928 × 2 = 0 + 0,187 901 689 856;
  • 57) 0,187 901 689 856 × 2 = 0 + 0,375 803 379 712;
  • 58) 0,375 803 379 712 × 2 = 0 + 0,751 606 759 424;
  • 59) 0,751 606 759 424 × 2 = 1 + 0,503 213 518 848;
  • 60) 0,503 213 518 848 × 2 = 1 + 0,006 427 037 696;
  • 61) 0,006 427 037 696 × 2 = 0 + 0,012 854 075 392;
  • 62) 0,012 854 075 392 × 2 = 0 + 0,025 708 150 784;
  • 63) 0,025 708 150 784 × 2 = 0 + 0,051 416 301 568;
  • 64) 0,051 416 301 568 × 2 = 0 + 0,102 832 603 136;

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:


0,000 282 006 221(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 221(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000(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:


0,000 282 006 221(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000(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 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000


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 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000 =


0010 0111 1011 0100 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000


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 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000


Numărul zecimal -0,000 282 006 221 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 0111 0111 1111 0001 1000 0011 1100 0011 0000


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