-0,000 282 006 408 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 006 408(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
-0,000 282 006 408(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:

|-0,000 282 006 408| = 0,000 282 006 408


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: 0,000 282 006 408.

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) 0,000 282 006 408 × 2 = 0 + 0,000 564 012 816;
  • 2) 0,000 564 012 816 × 2 = 0 + 0,001 128 025 632;
  • 3) 0,001 128 025 632 × 2 = 0 + 0,002 256 051 264;
  • 4) 0,002 256 051 264 × 2 = 0 + 0,004 512 102 528;
  • 5) 0,004 512 102 528 × 2 = 0 + 0,009 024 205 056;
  • 6) 0,009 024 205 056 × 2 = 0 + 0,018 048 410 112;
  • 7) 0,018 048 410 112 × 2 = 0 + 0,036 096 820 224;
  • 8) 0,036 096 820 224 × 2 = 0 + 0,072 193 640 448;
  • 9) 0,072 193 640 448 × 2 = 0 + 0,144 387 280 896;
  • 10) 0,144 387 280 896 × 2 = 0 + 0,288 774 561 792;
  • 11) 0,288 774 561 792 × 2 = 0 + 0,577 549 123 584;
  • 12) 0,577 549 123 584 × 2 = 1 + 0,155 098 247 168;
  • 13) 0,155 098 247 168 × 2 = 0 + 0,310 196 494 336;
  • 14) 0,310 196 494 336 × 2 = 0 + 0,620 392 988 672;
  • 15) 0,620 392 988 672 × 2 = 1 + 0,240 785 977 344;
  • 16) 0,240 785 977 344 × 2 = 0 + 0,481 571 954 688;
  • 17) 0,481 571 954 688 × 2 = 0 + 0,963 143 909 376;
  • 18) 0,963 143 909 376 × 2 = 1 + 0,926 287 818 752;
  • 19) 0,926 287 818 752 × 2 = 1 + 0,852 575 637 504;
  • 20) 0,852 575 637 504 × 2 = 1 + 0,705 151 275 008;
  • 21) 0,705 151 275 008 × 2 = 1 + 0,410 302 550 016;
  • 22) 0,410 302 550 016 × 2 = 0 + 0,820 605 100 032;
  • 23) 0,820 605 100 032 × 2 = 1 + 0,641 210 200 064;
  • 24) 0,641 210 200 064 × 2 = 1 + 0,282 420 400 128;
  • 25) 0,282 420 400 128 × 2 = 0 + 0,564 840 800 256;
  • 26) 0,564 840 800 256 × 2 = 1 + 0,129 681 600 512;
  • 27) 0,129 681 600 512 × 2 = 0 + 0,259 363 201 024;
  • 28) 0,259 363 201 024 × 2 = 0 + 0,518 726 402 048;
  • 29) 0,518 726 402 048 × 2 = 1 + 0,037 452 804 096;
  • 30) 0,037 452 804 096 × 2 = 0 + 0,074 905 608 192;
  • 31) 0,074 905 608 192 × 2 = 0 + 0,149 811 216 384;
  • 32) 0,149 811 216 384 × 2 = 0 + 0,299 622 432 768;
  • 33) 0,299 622 432 768 × 2 = 0 + 0,599 244 865 536;
  • 34) 0,599 244 865 536 × 2 = 1 + 0,198 489 731 072;
  • 35) 0,198 489 731 072 × 2 = 0 + 0,396 979 462 144;
  • 36) 0,396 979 462 144 × 2 = 0 + 0,793 958 924 288;
  • 37) 0,793 958 924 288 × 2 = 1 + 0,587 917 848 576;
  • 38) 0,587 917 848 576 × 2 = 1 + 0,175 835 697 152;
  • 39) 0,175 835 697 152 × 2 = 0 + 0,351 671 394 304;
  • 40) 0,351 671 394 304 × 2 = 0 + 0,703 342 788 608;
  • 41) 0,703 342 788 608 × 2 = 1 + 0,406 685 577 216;
  • 42) 0,406 685 577 216 × 2 = 0 + 0,813 371 154 432;
  • 43) 0,813 371 154 432 × 2 = 1 + 0,626 742 308 864;
  • 44) 0,626 742 308 864 × 2 = 1 + 0,253 484 617 728;
  • 45) 0,253 484 617 728 × 2 = 0 + 0,506 969 235 456;
  • 46) 0,506 969 235 456 × 2 = 1 + 0,013 938 470 912;
  • 47) 0,013 938 470 912 × 2 = 0 + 0,027 876 941 824;
  • 48) 0,027 876 941 824 × 2 = 0 + 0,055 753 883 648;
  • 49) 0,055 753 883 648 × 2 = 0 + 0,111 507 767 296;
  • 50) 0,111 507 767 296 × 2 = 0 + 0,223 015 534 592;
  • 51) 0,223 015 534 592 × 2 = 0 + 0,446 031 069 184;
  • 52) 0,446 031 069 184 × 2 = 0 + 0,892 062 138 368;
  • 53) 0,892 062 138 368 × 2 = 1 + 0,784 124 276 736;
  • 54) 0,784 124 276 736 × 2 = 1 + 0,568 248 553 472;
  • 55) 0,568 248 553 472 × 2 = 1 + 0,136 497 106 944;
  • 56) 0,136 497 106 944 × 2 = 0 + 0,272 994 213 888;
  • 57) 0,272 994 213 888 × 2 = 0 + 0,545 988 427 776;
  • 58) 0,545 988 427 776 × 2 = 1 + 0,091 976 855 552;
  • 59) 0,091 976 855 552 × 2 = 0 + 0,183 953 711 104;
  • 60) 0,183 953 711 104 × 2 = 0 + 0,367 907 422 208;
  • 61) 0,367 907 422 208 × 2 = 0 + 0,735 814 844 416;
  • 62) 0,735 814 844 416 × 2 = 1 + 0,471 629 688 832;
  • 63) 0,471 629 688 832 × 2 = 0 + 0,943 259 377 664;
  • 64) 0,943 259 377 664 × 2 = 1 + 0,886 518 755 328;

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:


0,000 282 006 408(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 0101(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 006 408(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 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:


0,000 282 006 408(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 0101(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 0101(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 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 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 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 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 0101 =


0010 0111 1011 0100 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 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 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 0101


Numărul zecimal -0,000 282 006 408 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 1000 0100 1100 1011 0100 0000 1110 0100 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