-0,000 282 007 05 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 007 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
-0,000 282 007 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:

|-0,000 282 007 05| = 0,000 282 007 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: 0,000 282 007 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) 0,000 282 007 05 × 2 = 0 + 0,000 564 014 1;
  • 2) 0,000 564 014 1 × 2 = 0 + 0,001 128 028 2;
  • 3) 0,001 128 028 2 × 2 = 0 + 0,002 256 056 4;
  • 4) 0,002 256 056 4 × 2 = 0 + 0,004 512 112 8;
  • 5) 0,004 512 112 8 × 2 = 0 + 0,009 024 225 6;
  • 6) 0,009 024 225 6 × 2 = 0 + 0,018 048 451 2;
  • 7) 0,018 048 451 2 × 2 = 0 + 0,036 096 902 4;
  • 8) 0,036 096 902 4 × 2 = 0 + 0,072 193 804 8;
  • 9) 0,072 193 804 8 × 2 = 0 + 0,144 387 609 6;
  • 10) 0,144 387 609 6 × 2 = 0 + 0,288 775 219 2;
  • 11) 0,288 775 219 2 × 2 = 0 + 0,577 550 438 4;
  • 12) 0,577 550 438 4 × 2 = 1 + 0,155 100 876 8;
  • 13) 0,155 100 876 8 × 2 = 0 + 0,310 201 753 6;
  • 14) 0,310 201 753 6 × 2 = 0 + 0,620 403 507 2;
  • 15) 0,620 403 507 2 × 2 = 1 + 0,240 807 014 4;
  • 16) 0,240 807 014 4 × 2 = 0 + 0,481 614 028 8;
  • 17) 0,481 614 028 8 × 2 = 0 + 0,963 228 057 6;
  • 18) 0,963 228 057 6 × 2 = 1 + 0,926 456 115 2;
  • 19) 0,926 456 115 2 × 2 = 1 + 0,852 912 230 4;
  • 20) 0,852 912 230 4 × 2 = 1 + 0,705 824 460 8;
  • 21) 0,705 824 460 8 × 2 = 1 + 0,411 648 921 6;
  • 22) 0,411 648 921 6 × 2 = 0 + 0,823 297 843 2;
  • 23) 0,823 297 843 2 × 2 = 1 + 0,646 595 686 4;
  • 24) 0,646 595 686 4 × 2 = 1 + 0,293 191 372 8;
  • 25) 0,293 191 372 8 × 2 = 0 + 0,586 382 745 6;
  • 26) 0,586 382 745 6 × 2 = 1 + 0,172 765 491 2;
  • 27) 0,172 765 491 2 × 2 = 0 + 0,345 530 982 4;
  • 28) 0,345 530 982 4 × 2 = 0 + 0,691 061 964 8;
  • 29) 0,691 061 964 8 × 2 = 1 + 0,382 123 929 6;
  • 30) 0,382 123 929 6 × 2 = 0 + 0,764 247 859 2;
  • 31) 0,764 247 859 2 × 2 = 1 + 0,528 495 718 4;
  • 32) 0,528 495 718 4 × 2 = 1 + 0,056 991 436 8;
  • 33) 0,056 991 436 8 × 2 = 0 + 0,113 982 873 6;
  • 34) 0,113 982 873 6 × 2 = 0 + 0,227 965 747 2;
  • 35) 0,227 965 747 2 × 2 = 0 + 0,455 931 494 4;
  • 36) 0,455 931 494 4 × 2 = 0 + 0,911 862 988 8;
  • 37) 0,911 862 988 8 × 2 = 1 + 0,823 725 977 6;
  • 38) 0,823 725 977 6 × 2 = 1 + 0,647 451 955 2;
  • 39) 0,647 451 955 2 × 2 = 1 + 0,294 903 910 4;
  • 40) 0,294 903 910 4 × 2 = 0 + 0,589 807 820 8;
  • 41) 0,589 807 820 8 × 2 = 1 + 0,179 615 641 6;
  • 42) 0,179 615 641 6 × 2 = 0 + 0,359 231 283 2;
  • 43) 0,359 231 283 2 × 2 = 0 + 0,718 462 566 4;
  • 44) 0,718 462 566 4 × 2 = 1 + 0,436 925 132 8;
  • 45) 0,436 925 132 8 × 2 = 0 + 0,873 850 265 6;
  • 46) 0,873 850 265 6 × 2 = 1 + 0,747 700 531 2;
  • 47) 0,747 700 531 2 × 2 = 1 + 0,495 401 062 4;
  • 48) 0,495 401 062 4 × 2 = 0 + 0,990 802 124 8;
  • 49) 0,990 802 124 8 × 2 = 1 + 0,981 604 249 6;
  • 50) 0,981 604 249 6 × 2 = 1 + 0,963 208 499 2;
  • 51) 0,963 208 499 2 × 2 = 1 + 0,926 416 998 4;
  • 52) 0,926 416 998 4 × 2 = 1 + 0,852 833 996 8;
  • 53) 0,852 833 996 8 × 2 = 1 + 0,705 667 993 6;
  • 54) 0,705 667 993 6 × 2 = 1 + 0,411 335 987 2;
  • 55) 0,411 335 987 2 × 2 = 0 + 0,822 671 974 4;
  • 56) 0,822 671 974 4 × 2 = 1 + 0,645 343 948 8;
  • 57) 0,645 343 948 8 × 2 = 1 + 0,290 687 897 6;
  • 58) 0,290 687 897 6 × 2 = 0 + 0,581 375 795 2;
  • 59) 0,581 375 795 2 × 2 = 1 + 0,162 751 590 4;
  • 60) 0,162 751 590 4 × 2 = 0 + 0,325 503 180 8;
  • 61) 0,325 503 180 8 × 2 = 0 + 0,651 006 361 6;
  • 62) 0,651 006 361 6 × 2 = 1 + 0,302 012 723 2;
  • 63) 0,302 012 723 2 × 2 = 0 + 0,604 025 446 4;
  • 64) 0,604 025 446 4 × 2 = 1 + 0,208 050 892 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:


0,000 282 007 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 0101(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 007 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 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:


0,000 282 007 05(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 0101(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 0101(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 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 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 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 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 0101 =


0010 0111 1011 0100 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 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 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 0101


Numărul zecimal -0,000 282 007 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 1011 0000 1110 1001 0110 1111 1101 1010 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