-0,000 282 006 321 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 321(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
-0,000 282 006 321(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:

|-0,000 282 006 321| = 0,000 282 006 321


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: 0,000 282 006 321.

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) 0,000 282 006 321 × 2 = 0 + 0,000 564 012 642;
  • 2) 0,000 564 012 642 × 2 = 0 + 0,001 128 025 284;
  • 3) 0,001 128 025 284 × 2 = 0 + 0,002 256 050 568;
  • 4) 0,002 256 050 568 × 2 = 0 + 0,004 512 101 136;
  • 5) 0,004 512 101 136 × 2 = 0 + 0,009 024 202 272;
  • 6) 0,009 024 202 272 × 2 = 0 + 0,018 048 404 544;
  • 7) 0,018 048 404 544 × 2 = 0 + 0,036 096 809 088;
  • 8) 0,036 096 809 088 × 2 = 0 + 0,072 193 618 176;
  • 9) 0,072 193 618 176 × 2 = 0 + 0,144 387 236 352;
  • 10) 0,144 387 236 352 × 2 = 0 + 0,288 774 472 704;
  • 11) 0,288 774 472 704 × 2 = 0 + 0,577 548 945 408;
  • 12) 0,577 548 945 408 × 2 = 1 + 0,155 097 890 816;
  • 13) 0,155 097 890 816 × 2 = 0 + 0,310 195 781 632;
  • 14) 0,310 195 781 632 × 2 = 0 + 0,620 391 563 264;
  • 15) 0,620 391 563 264 × 2 = 1 + 0,240 783 126 528;
  • 16) 0,240 783 126 528 × 2 = 0 + 0,481 566 253 056;
  • 17) 0,481 566 253 056 × 2 = 0 + 0,963 132 506 112;
  • 18) 0,963 132 506 112 × 2 = 1 + 0,926 265 012 224;
  • 19) 0,926 265 012 224 × 2 = 1 + 0,852 530 024 448;
  • 20) 0,852 530 024 448 × 2 = 1 + 0,705 060 048 896;
  • 21) 0,705 060 048 896 × 2 = 1 + 0,410 120 097 792;
  • 22) 0,410 120 097 792 × 2 = 0 + 0,820 240 195 584;
  • 23) 0,820 240 195 584 × 2 = 1 + 0,640 480 391 168;
  • 24) 0,640 480 391 168 × 2 = 1 + 0,280 960 782 336;
  • 25) 0,280 960 782 336 × 2 = 0 + 0,561 921 564 672;
  • 26) 0,561 921 564 672 × 2 = 1 + 0,123 843 129 344;
  • 27) 0,123 843 129 344 × 2 = 0 + 0,247 686 258 688;
  • 28) 0,247 686 258 688 × 2 = 0 + 0,495 372 517 376;
  • 29) 0,495 372 517 376 × 2 = 0 + 0,990 745 034 752;
  • 30) 0,990 745 034 752 × 2 = 1 + 0,981 490 069 504;
  • 31) 0,981 490 069 504 × 2 = 1 + 0,962 980 139 008;
  • 32) 0,962 980 139 008 × 2 = 1 + 0,925 960 278 016;
  • 33) 0,925 960 278 016 × 2 = 1 + 0,851 920 556 032;
  • 34) 0,851 920 556 032 × 2 = 1 + 0,703 841 112 064;
  • 35) 0,703 841 112 064 × 2 = 1 + 0,407 682 224 128;
  • 36) 0,407 682 224 128 × 2 = 0 + 0,815 364 448 256;
  • 37) 0,815 364 448 256 × 2 = 1 + 0,630 728 896 512;
  • 38) 0,630 728 896 512 × 2 = 1 + 0,261 457 793 024;
  • 39) 0,261 457 793 024 × 2 = 0 + 0,522 915 586 048;
  • 40) 0,522 915 586 048 × 2 = 1 + 0,045 831 172 096;
  • 41) 0,045 831 172 096 × 2 = 0 + 0,091 662 344 192;
  • 42) 0,091 662 344 192 × 2 = 0 + 0,183 324 688 384;
  • 43) 0,183 324 688 384 × 2 = 0 + 0,366 649 376 768;
  • 44) 0,366 649 376 768 × 2 = 0 + 0,733 298 753 536;
  • 45) 0,733 298 753 536 × 2 = 1 + 0,466 597 507 072;
  • 46) 0,466 597 507 072 × 2 = 0 + 0,933 195 014 144;
  • 47) 0,933 195 014 144 × 2 = 1 + 0,866 390 028 288;
  • 48) 0,866 390 028 288 × 2 = 1 + 0,732 780 056 576;
  • 49) 0,732 780 056 576 × 2 = 1 + 0,465 560 113 152;
  • 50) 0,465 560 113 152 × 2 = 0 + 0,931 120 226 304;
  • 51) 0,931 120 226 304 × 2 = 1 + 0,862 240 452 608;
  • 52) 0,862 240 452 608 × 2 = 1 + 0,724 480 905 216;
  • 53) 0,724 480 905 216 × 2 = 1 + 0,448 961 810 432;
  • 54) 0,448 961 810 432 × 2 = 0 + 0,897 923 620 864;
  • 55) 0,897 923 620 864 × 2 = 1 + 0,795 847 241 728;
  • 56) 0,795 847 241 728 × 2 = 1 + 0,591 694 483 456;
  • 57) 0,591 694 483 456 × 2 = 1 + 0,183 388 966 912;
  • 58) 0,183 388 966 912 × 2 = 0 + 0,366 777 933 824;
  • 59) 0,366 777 933 824 × 2 = 0 + 0,733 555 867 648;
  • 60) 0,733 555 867 648 × 2 = 1 + 0,467 111 735 296;
  • 61) 0,467 111 735 296 × 2 = 0 + 0,934 223 470 592;
  • 62) 0,934 223 470 592 × 2 = 1 + 0,868 446 941 184;
  • 63) 0,868 446 941 184 × 2 = 1 + 0,736 893 882 368;
  • 64) 0,736 893 882 368 × 2 = 1 + 0,473 787 764 736;

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:


0,000 282 006 321(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 321(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111(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:


0,000 282 006 321(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111(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 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111


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 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111 =


0010 0111 1011 0100 0111 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111


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 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111


Numărul zecimal -0,000 282 006 321 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 1110 1101 0000 1011 1011 1011 1001 0111


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