-0,000 282 009 82 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,000 282 009 82(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
-0,000 282 009 82(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:

|-0,000 282 009 82| = 0,000 282 009 82


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: 0,000 282 009 82.

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) 0,000 282 009 82 × 2 = 0 + 0,000 564 019 64;
  • 2) 0,000 564 019 64 × 2 = 0 + 0,001 128 039 28;
  • 3) 0,001 128 039 28 × 2 = 0 + 0,002 256 078 56;
  • 4) 0,002 256 078 56 × 2 = 0 + 0,004 512 157 12;
  • 5) 0,004 512 157 12 × 2 = 0 + 0,009 024 314 24;
  • 6) 0,009 024 314 24 × 2 = 0 + 0,018 048 628 48;
  • 7) 0,018 048 628 48 × 2 = 0 + 0,036 097 256 96;
  • 8) 0,036 097 256 96 × 2 = 0 + 0,072 194 513 92;
  • 9) 0,072 194 513 92 × 2 = 0 + 0,144 389 027 84;
  • 10) 0,144 389 027 84 × 2 = 0 + 0,288 778 055 68;
  • 11) 0,288 778 055 68 × 2 = 0 + 0,577 556 111 36;
  • 12) 0,577 556 111 36 × 2 = 1 + 0,155 112 222 72;
  • 13) 0,155 112 222 72 × 2 = 0 + 0,310 224 445 44;
  • 14) 0,310 224 445 44 × 2 = 0 + 0,620 448 890 88;
  • 15) 0,620 448 890 88 × 2 = 1 + 0,240 897 781 76;
  • 16) 0,240 897 781 76 × 2 = 0 + 0,481 795 563 52;
  • 17) 0,481 795 563 52 × 2 = 0 + 0,963 591 127 04;
  • 18) 0,963 591 127 04 × 2 = 1 + 0,927 182 254 08;
  • 19) 0,927 182 254 08 × 2 = 1 + 0,854 364 508 16;
  • 20) 0,854 364 508 16 × 2 = 1 + 0,708 729 016 32;
  • 21) 0,708 729 016 32 × 2 = 1 + 0,417 458 032 64;
  • 22) 0,417 458 032 64 × 2 = 0 + 0,834 916 065 28;
  • 23) 0,834 916 065 28 × 2 = 1 + 0,669 832 130 56;
  • 24) 0,669 832 130 56 × 2 = 1 + 0,339 664 261 12;
  • 25) 0,339 664 261 12 × 2 = 0 + 0,679 328 522 24;
  • 26) 0,679 328 522 24 × 2 = 1 + 0,358 657 044 48;
  • 27) 0,358 657 044 48 × 2 = 0 + 0,717 314 088 96;
  • 28) 0,717 314 088 96 × 2 = 1 + 0,434 628 177 92;
  • 29) 0,434 628 177 92 × 2 = 0 + 0,869 256 355 84;
  • 30) 0,869 256 355 84 × 2 = 1 + 0,738 512 711 68;
  • 31) 0,738 512 711 68 × 2 = 1 + 0,477 025 423 36;
  • 32) 0,477 025 423 36 × 2 = 0 + 0,954 050 846 72;
  • 33) 0,954 050 846 72 × 2 = 1 + 0,908 101 693 44;
  • 34) 0,908 101 693 44 × 2 = 1 + 0,816 203 386 88;
  • 35) 0,816 203 386 88 × 2 = 1 + 0,632 406 773 76;
  • 36) 0,632 406 773 76 × 2 = 1 + 0,264 813 547 52;
  • 37) 0,264 813 547 52 × 2 = 0 + 0,529 627 095 04;
  • 38) 0,529 627 095 04 × 2 = 1 + 0,059 254 190 08;
  • 39) 0,059 254 190 08 × 2 = 0 + 0,118 508 380 16;
  • 40) 0,118 508 380 16 × 2 = 0 + 0,237 016 760 32;
  • 41) 0,237 016 760 32 × 2 = 0 + 0,474 033 520 64;
  • 42) 0,474 033 520 64 × 2 = 0 + 0,948 067 041 28;
  • 43) 0,948 067 041 28 × 2 = 1 + 0,896 134 082 56;
  • 44) 0,896 134 082 56 × 2 = 1 + 0,792 268 165 12;
  • 45) 0,792 268 165 12 × 2 = 1 + 0,584 536 330 24;
  • 46) 0,584 536 330 24 × 2 = 1 + 0,169 072 660 48;
  • 47) 0,169 072 660 48 × 2 = 0 + 0,338 145 320 96;
  • 48) 0,338 145 320 96 × 2 = 0 + 0,676 290 641 92;
  • 49) 0,676 290 641 92 × 2 = 1 + 0,352 581 283 84;
  • 50) 0,352 581 283 84 × 2 = 0 + 0,705 162 567 68;
  • 51) 0,705 162 567 68 × 2 = 1 + 0,410 325 135 36;
  • 52) 0,410 325 135 36 × 2 = 0 + 0,820 650 270 72;
  • 53) 0,820 650 270 72 × 2 = 1 + 0,641 300 541 44;
  • 54) 0,641 300 541 44 × 2 = 1 + 0,282 601 082 88;
  • 55) 0,282 601 082 88 × 2 = 0 + 0,565 202 165 76;
  • 56) 0,565 202 165 76 × 2 = 1 + 0,130 404 331 52;
  • 57) 0,130 404 331 52 × 2 = 0 + 0,260 808 663 04;
  • 58) 0,260 808 663 04 × 2 = 0 + 0,521 617 326 08;
  • 59) 0,521 617 326 08 × 2 = 1 + 0,043 234 652 16;
  • 60) 0,043 234 652 16 × 2 = 0 + 0,086 469 304 32;
  • 61) 0,086 469 304 32 × 2 = 0 + 0,172 938 608 64;
  • 62) 0,172 938 608 64 × 2 = 0 + 0,345 877 217 28;
  • 63) 0,345 877 217 28 × 2 = 0 + 0,691 754 434 56;
  • 64) 0,691 754 434 56 × 2 = 1 + 0,383 508 869 12;

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:


0,000 282 009 82(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 282 009 82(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001(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:


0,000 282 009 82(10) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001(2) =


0,0000 0000 0001 0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001(2) × 20 =


1,0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001(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 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001


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 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001 =


0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001


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 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001


Numărul zecimal -0,000 282 009 82 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 0011 - 0010 0111 1011 0101 0110 1111 0100 0011 1100 1010 1101 0010 0001


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