-0,016 738 891 601 562 496 530 441 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 441(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
-0,016 738 891 601 562 496 530 441(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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 441| = 0,016 738 891 601 562 496 530 441


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: 0,016 738 891 601 562 496 530 441.

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) 0,016 738 891 601 562 496 530 441 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 060 882;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 060 882 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 121 764;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 121 764 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 243 528;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 243 528 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 487 056;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 487 056 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 974 112;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 974 112 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 948 224;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 948 224 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 896 448;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 896 448 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 792 896;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 792 896 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 585 792;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 585 792 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 171 584;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 171 584 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 343 168;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 343 168 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 788 686 336;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 788 686 336 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 577 372 672;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 577 372 672 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 154 745 344;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 154 745 344 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 309 490 688;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 309 490 688 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 618 981 376;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 618 981 376 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 237 962 752;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 237 962 752 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 475 925 504;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 475 925 504 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 180 951 851 008;
  • 20) 0,999 999 999 998 180 951 851 008 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 361 903 702 016;
  • 21) 0,999 999 999 996 361 903 702 016 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 723 807 404 032;
  • 22) 0,999 999 999 992 723 807 404 032 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 447 614 808 064;
  • 23) 0,999 999 999 985 447 614 808 064 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 895 229 616 128;
  • 24) 0,999 999 999 970 895 229 616 128 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 790 459 232 256;
  • 25) 0,999 999 999 941 790 459 232 256 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 580 918 464 512;
  • 26) 0,999 999 999 883 580 918 464 512 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 161 836 929 024;
  • 27) 0,999 999 999 767 161 836 929 024 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 323 673 858 048;
  • 28) 0,999 999 999 534 323 673 858 048 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 647 347 716 096;
  • 29) 0,999 999 999 068 647 347 716 096 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 294 695 432 192;
  • 30) 0,999 999 998 137 294 695 432 192 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 589 390 864 384;
  • 31) 0,999 999 996 274 589 390 864 384 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 178 781 728 768;
  • 32) 0,999 999 992 549 178 781 728 768 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 357 563 457 536;
  • 33) 0,999 999 985 098 357 563 457 536 × 2 = 1 + 0,999 999 970 196 715 126 915 072;
  • 34) 0,999 999 970 196 715 126 915 072 × 2 = 1 + 0,999 999 940 393 430 253 830 144;
  • 35) 0,999 999 940 393 430 253 830 144 × 2 = 1 + 0,999 999 880 786 860 507 660 288;
  • 36) 0,999 999 880 786 860 507 660 288 × 2 = 1 + 0,999 999 761 573 721 015 320 576;
  • 37) 0,999 999 761 573 721 015 320 576 × 2 = 1 + 0,999 999 523 147 442 030 641 152;
  • 38) 0,999 999 523 147 442 030 641 152 × 2 = 1 + 0,999 999 046 294 884 061 282 304;
  • 39) 0,999 999 046 294 884 061 282 304 × 2 = 1 + 0,999 998 092 589 768 122 564 608;
  • 40) 0,999 998 092 589 768 122 564 608 × 2 = 1 + 0,999 996 185 179 536 245 129 216;
  • 41) 0,999 996 185 179 536 245 129 216 × 2 = 1 + 0,999 992 370 359 072 490 258 432;
  • 42) 0,999 992 370 359 072 490 258 432 × 2 = 1 + 0,999 984 740 718 144 980 516 864;
  • 43) 0,999 984 740 718 144 980 516 864 × 2 = 1 + 0,999 969 481 436 289 961 033 728;
  • 44) 0,999 969 481 436 289 961 033 728 × 2 = 1 + 0,999 938 962 872 579 922 067 456;
  • 45) 0,999 938 962 872 579 922 067 456 × 2 = 1 + 0,999 877 925 745 159 844 134 912;
  • 46) 0,999 877 925 745 159 844 134 912 × 2 = 1 + 0,999 755 851 490 319 688 269 824;
  • 47) 0,999 755 851 490 319 688 269 824 × 2 = 1 + 0,999 511 702 980 639 376 539 648;
  • 48) 0,999 511 702 980 639 376 539 648 × 2 = 1 + 0,999 023 405 961 278 753 079 296;
  • 49) 0,999 023 405 961 278 753 079 296 × 2 = 1 + 0,998 046 811 922 557 506 158 592;
  • 50) 0,998 046 811 922 557 506 158 592 × 2 = 1 + 0,996 093 623 845 115 012 317 184;
  • 51) 0,996 093 623 845 115 012 317 184 × 2 = 1 + 0,992 187 247 690 230 024 634 368;
  • 52) 0,992 187 247 690 230 024 634 368 × 2 = 1 + 0,984 374 495 380 460 049 268 736;
  • 53) 0,984 374 495 380 460 049 268 736 × 2 = 1 + 0,968 748 990 760 920 098 537 472;
  • 54) 0,968 748 990 760 920 098 537 472 × 2 = 1 + 0,937 497 981 521 840 197 074 944;
  • 55) 0,937 497 981 521 840 197 074 944 × 2 = 1 + 0,874 995 963 043 680 394 149 888;
  • 56) 0,874 995 963 043 680 394 149 888 × 2 = 1 + 0,749 991 926 087 360 788 299 776;
  • 57) 0,749 991 926 087 360 788 299 776 × 2 = 1 + 0,499 983 852 174 721 576 599 552;
  • 58) 0,499 983 852 174 721 576 599 552 × 2 = 0 + 0,999 967 704 349 443 153 199 104;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 441(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 10(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 441(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 10(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 6 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,016 738 891 601 562 496 530 441(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 10(2) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 10(2) × 20 =


1,0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110(2) × 2-6


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): -6


Mantisă (nenormalizată):
1,0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 =


-6 + 2(11-1) - 1 =


(-6 + 1 023)(10) =


1 017(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;
  • 1 017 : 2 = 508 + 1;
  • 508 : 2 = 254 + 0;
  • 254 : 2 = 127 + 0;
  • 127 : 2 = 63 + 1;
  • 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) =


1017(10) =


011 1111 1001(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. 0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 =


0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110


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 1001


Mantisă (52 biți) =
0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110


Numărul zecimal -0,016 738 891 601 562 496 530 441 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1001 - 0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110


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