-0,000 282 006 301 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 301(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
-0,000 282 006 301(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:

|-0,000 282 006 301| = 0,000 282 006 301


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: 0,000 282 006 301.

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) 0,000 282 006 301 × 2 = 0 + 0,000 564 012 602;
  • 2) 0,000 564 012 602 × 2 = 0 + 0,001 128 025 204;
  • 3) 0,001 128 025 204 × 2 = 0 + 0,002 256 050 408;
  • 4) 0,002 256 050 408 × 2 = 0 + 0,004 512 100 816;
  • 5) 0,004 512 100 816 × 2 = 0 + 0,009 024 201 632;
  • 6) 0,009 024 201 632 × 2 = 0 + 0,018 048 403 264;
  • 7) 0,018 048 403 264 × 2 = 0 + 0,036 096 806 528;
  • 8) 0,036 096 806 528 × 2 = 0 + 0,072 193 613 056;
  • 9) 0,072 193 613 056 × 2 = 0 + 0,144 387 226 112;
  • 10) 0,144 387 226 112 × 2 = 0 + 0,288 774 452 224;
  • 11) 0,288 774 452 224 × 2 = 0 + 0,577 548 904 448;
  • 12) 0,577 548 904 448 × 2 = 1 + 0,155 097 808 896;
  • 13) 0,155 097 808 896 × 2 = 0 + 0,310 195 617 792;
  • 14) 0,310 195 617 792 × 2 = 0 + 0,620 391 235 584;
  • 15) 0,620 391 235 584 × 2 = 1 + 0,240 782 471 168;
  • 16) 0,240 782 471 168 × 2 = 0 + 0,481 564 942 336;
  • 17) 0,481 564 942 336 × 2 = 0 + 0,963 129 884 672;
  • 18) 0,963 129 884 672 × 2 = 1 + 0,926 259 769 344;
  • 19) 0,926 259 769 344 × 2 = 1 + 0,852 519 538 688;
  • 20) 0,852 519 538 688 × 2 = 1 + 0,705 039 077 376;
  • 21) 0,705 039 077 376 × 2 = 1 + 0,410 078 154 752;
  • 22) 0,410 078 154 752 × 2 = 0 + 0,820 156 309 504;
  • 23) 0,820 156 309 504 × 2 = 1 + 0,640 312 619 008;
  • 24) 0,640 312 619 008 × 2 = 1 + 0,280 625 238 016;
  • 25) 0,280 625 238 016 × 2 = 0 + 0,561 250 476 032;
  • 26) 0,561 250 476 032 × 2 = 1 + 0,122 500 952 064;
  • 27) 0,122 500 952 064 × 2 = 0 + 0,245 001 904 128;
  • 28) 0,245 001 904 128 × 2 = 0 + 0,490 003 808 256;
  • 29) 0,490 003 808 256 × 2 = 0 + 0,980 007 616 512;
  • 30) 0,980 007 616 512 × 2 = 1 + 0,960 015 233 024;
  • 31) 0,960 015 233 024 × 2 = 1 + 0,920 030 466 048;
  • 32) 0,920 030 466 048 × 2 = 1 + 0,840 060 932 096;
  • 33) 0,840 060 932 096 × 2 = 1 + 0,680 121 864 192;
  • 34) 0,680 121 864 192 × 2 = 1 + 0,360 243 728 384;
  • 35) 0,360 243 728 384 × 2 = 0 + 0,720 487 456 768;
  • 36) 0,720 487 456 768 × 2 = 1 + 0,440 974 913 536;
  • 37) 0,440 974 913 536 × 2 = 0 + 0,881 949 827 072;
  • 38) 0,881 949 827 072 × 2 = 1 + 0,763 899 654 144;
  • 39) 0,763 899 654 144 × 2 = 1 + 0,527 799 308 288;
  • 40) 0,527 799 308 288 × 2 = 1 + 0,055 598 616 576;
  • 41) 0,055 598 616 576 × 2 = 0 + 0,111 197 233 152;
  • 42) 0,111 197 233 152 × 2 = 0 + 0,222 394 466 304;
  • 43) 0,222 394 466 304 × 2 = 0 + 0,444 788 932 608;
  • 44) 0,444 788 932 608 × 2 = 0 + 0,889 577 865 216;
  • 45) 0,889 577 865 216 × 2 = 1 + 0,779 155 730 432;
  • 46) 0,779 155 730 432 × 2 = 1 + 0,558 311 460 864;
  • 47) 0,558 311 460 864 × 2 = 1 + 0,116 622 921 728;
  • 48) 0,116 622 921 728 × 2 = 0 + 0,233 245 843 456;
  • 49) 0,233 245 843 456 × 2 = 0 + 0,466 491 686 912;
  • 50) 0,466 491 686 912 × 2 = 0 + 0,932 983 373 824;
  • 51) 0,932 983 373 824 × 2 = 1 + 0,865 966 747 648;
  • 52) 0,865 966 747 648 × 2 = 1 + 0,731 933 495 296;
  • 53) 0,731 933 495 296 × 2 = 1 + 0,463 866 990 592;
  • 54) 0,463 866 990 592 × 2 = 0 + 0,927 733 981 184;
  • 55) 0,927 733 981 184 × 2 = 1 + 0,855 467 962 368;
  • 56) 0,855 467 962 368 × 2 = 1 + 0,710 935 924 736;
  • 57) 0,710 935 924 736 × 2 = 1 + 0,421 871 849 472;
  • 58) 0,421 871 849 472 × 2 = 0 + 0,843 743 698 944;
  • 59) 0,843 743 698 944 × 2 = 1 + 0,687 487 397 888;
  • 60) 0,687 487 397 888 × 2 = 1 + 0,374 974 795 776;
  • 61) 0,374 974 795 776 × 2 = 0 + 0,749 949 591 552;
  • 62) 0,749 949 591 552 × 2 = 1 + 0,499 899 183 104;
  • 63) 0,499 899 183 104 × 2 = 0 + 0,999 798 366 208;
  • 64) 0,999 798 366 208 × 2 = 1 + 0,999 596 732 416;

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:


0,000 282 006 301(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 301(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101(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:


0,000 282 006 301(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101(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 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101


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 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101 =


0010 0111 1011 0100 0111 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101


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 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101


Numărul zecimal -0,000 282 006 301 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 1101 0111 0000 1110 0011 1011 1011 0101


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