-0,016 738 891 601 562 496 530 471 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 471(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
-0,016 738 891 601 562 496 530 471(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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 471| = 0,016 738 891 601 562 496 530 471


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: 0,016 738 891 601 562 496 530 471.

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) 0,016 738 891 601 562 496 530 471 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 060 942;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 060 942 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 121 884;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 121 884 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 243 768;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 243 768 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 487 536;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 487 536 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 975 072;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 975 072 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 950 144;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 950 144 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 900 288;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 900 288 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 800 576;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 800 576 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 601 152;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 601 152 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 202 304;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 202 304 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 404 608;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 404 608 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 788 809 216;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 788 809 216 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 577 618 432;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 577 618 432 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 155 236 864;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 155 236 864 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 310 473 728;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 310 473 728 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 620 947 456;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 620 947 456 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 241 894 912;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 241 894 912 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 483 789 824;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 483 789 824 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 180 967 579 648;
  • 20) 0,999 999 999 998 180 967 579 648 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 361 935 159 296;
  • 21) 0,999 999 999 996 361 935 159 296 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 723 870 318 592;
  • 22) 0,999 999 999 992 723 870 318 592 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 447 740 637 184;
  • 23) 0,999 999 999 985 447 740 637 184 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 895 481 274 368;
  • 24) 0,999 999 999 970 895 481 274 368 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 790 962 548 736;
  • 25) 0,999 999 999 941 790 962 548 736 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 581 925 097 472;
  • 26) 0,999 999 999 883 581 925 097 472 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 163 850 194 944;
  • 27) 0,999 999 999 767 163 850 194 944 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 327 700 389 888;
  • 28) 0,999 999 999 534 327 700 389 888 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 655 400 779 776;
  • 29) 0,999 999 999 068 655 400 779 776 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 310 801 559 552;
  • 30) 0,999 999 998 137 310 801 559 552 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 621 603 119 104;
  • 31) 0,999 999 996 274 621 603 119 104 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 243 206 238 208;
  • 32) 0,999 999 992 549 243 206 238 208 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 486 412 476 416;
  • 33) 0,999 999 985 098 486 412 476 416 × 2 = 1 + 0,999 999 970 196 972 824 952 832;
  • 34) 0,999 999 970 196 972 824 952 832 × 2 = 1 + 0,999 999 940 393 945 649 905 664;
  • 35) 0,999 999 940 393 945 649 905 664 × 2 = 1 + 0,999 999 880 787 891 299 811 328;
  • 36) 0,999 999 880 787 891 299 811 328 × 2 = 1 + 0,999 999 761 575 782 599 622 656;
  • 37) 0,999 999 761 575 782 599 622 656 × 2 = 1 + 0,999 999 523 151 565 199 245 312;
  • 38) 0,999 999 523 151 565 199 245 312 × 2 = 1 + 0,999 999 046 303 130 398 490 624;
  • 39) 0,999 999 046 303 130 398 490 624 × 2 = 1 + 0,999 998 092 606 260 796 981 248;
  • 40) 0,999 998 092 606 260 796 981 248 × 2 = 1 + 0,999 996 185 212 521 593 962 496;
  • 41) 0,999 996 185 212 521 593 962 496 × 2 = 1 + 0,999 992 370 425 043 187 924 992;
  • 42) 0,999 992 370 425 043 187 924 992 × 2 = 1 + 0,999 984 740 850 086 375 849 984;
  • 43) 0,999 984 740 850 086 375 849 984 × 2 = 1 + 0,999 969 481 700 172 751 699 968;
  • 44) 0,999 969 481 700 172 751 699 968 × 2 = 1 + 0,999 938 963 400 345 503 399 936;
  • 45) 0,999 938 963 400 345 503 399 936 × 2 = 1 + 0,999 877 926 800 691 006 799 872;
  • 46) 0,999 877 926 800 691 006 799 872 × 2 = 1 + 0,999 755 853 601 382 013 599 744;
  • 47) 0,999 755 853 601 382 013 599 744 × 2 = 1 + 0,999 511 707 202 764 027 199 488;
  • 48) 0,999 511 707 202 764 027 199 488 × 2 = 1 + 0,999 023 414 405 528 054 398 976;
  • 49) 0,999 023 414 405 528 054 398 976 × 2 = 1 + 0,998 046 828 811 056 108 797 952;
  • 50) 0,998 046 828 811 056 108 797 952 × 2 = 1 + 0,996 093 657 622 112 217 595 904;
  • 51) 0,996 093 657 622 112 217 595 904 × 2 = 1 + 0,992 187 315 244 224 435 191 808;
  • 52) 0,992 187 315 244 224 435 191 808 × 2 = 1 + 0,984 374 630 488 448 870 383 616;
  • 53) 0,984 374 630 488 448 870 383 616 × 2 = 1 + 0,968 749 260 976 897 740 767 232;
  • 54) 0,968 749 260 976 897 740 767 232 × 2 = 1 + 0,937 498 521 953 795 481 534 464;
  • 55) 0,937 498 521 953 795 481 534 464 × 2 = 1 + 0,874 997 043 907 590 963 068 928;
  • 56) 0,874 997 043 907 590 963 068 928 × 2 = 1 + 0,749 994 087 815 181 926 137 856;
  • 57) 0,749 994 087 815 181 926 137 856 × 2 = 1 + 0,499 988 175 630 363 852 275 712;
  • 58) 0,499 988 175 630 363 852 275 712 × 2 = 0 + 0,999 976 351 260 727 704 551 424;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 471(10) =


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

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 471(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:


0,016 738 891 601 562 496 530 471(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 -0,016 738 891 601 562 496 530 471 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