-0,016 738 891 601 562 496 530 544 5 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 544 5(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
-0,016 738 891 601 562 496 530 544 5(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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 544 5| = 0,016 738 891 601 562 496 530 544 5


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: 0,016 738 891 601 562 496 530 544 5.

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) 0,016 738 891 601 562 496 530 544 5 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 061 089;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 061 089 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 122 178;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 122 178 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 244 356;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 244 356 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 488 712;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 488 712 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 977 424;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 977 424 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 954 848;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 954 848 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 909 696;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 909 696 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 819 392;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 819 392 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 638 784;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 638 784 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 277 568;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 277 568 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 555 136;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 555 136 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 789 110 272;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 789 110 272 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 578 220 544;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 578 220 544 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 156 441 088;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 156 441 088 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 312 882 176;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 312 882 176 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 625 764 352;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 625 764 352 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 251 528 704;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 251 528 704 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 503 057 408;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 503 057 408 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 181 006 114 816;
  • 20) 0,999 999 999 998 181 006 114 816 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 362 012 229 632;
  • 21) 0,999 999 999 996 362 012 229 632 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 724 024 459 264;
  • 22) 0,999 999 999 992 724 024 459 264 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 448 048 918 528;
  • 23) 0,999 999 999 985 448 048 918 528 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 896 097 837 056;
  • 24) 0,999 999 999 970 896 097 837 056 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 792 195 674 112;
  • 25) 0,999 999 999 941 792 195 674 112 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 584 391 348 224;
  • 26) 0,999 999 999 883 584 391 348 224 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 168 782 696 448;
  • 27) 0,999 999 999 767 168 782 696 448 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 337 565 392 896;
  • 28) 0,999 999 999 534 337 565 392 896 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 675 130 785 792;
  • 29) 0,999 999 999 068 675 130 785 792 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 350 261 571 584;
  • 30) 0,999 999 998 137 350 261 571 584 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 700 523 143 168;
  • 31) 0,999 999 996 274 700 523 143 168 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 401 046 286 336;
  • 32) 0,999 999 992 549 401 046 286 336 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 802 092 572 672;
  • 33) 0,999 999 985 098 802 092 572 672 × 2 = 1 + 0,999 999 970 197 604 185 145 344;
  • 34) 0,999 999 970 197 604 185 145 344 × 2 = 1 + 0,999 999 940 395 208 370 290 688;
  • 35) 0,999 999 940 395 208 370 290 688 × 2 = 1 + 0,999 999 880 790 416 740 581 376;
  • 36) 0,999 999 880 790 416 740 581 376 × 2 = 1 + 0,999 999 761 580 833 481 162 752;
  • 37) 0,999 999 761 580 833 481 162 752 × 2 = 1 + 0,999 999 523 161 666 962 325 504;
  • 38) 0,999 999 523 161 666 962 325 504 × 2 = 1 + 0,999 999 046 323 333 924 651 008;
  • 39) 0,999 999 046 323 333 924 651 008 × 2 = 1 + 0,999 998 092 646 667 849 302 016;
  • 40) 0,999 998 092 646 667 849 302 016 × 2 = 1 + 0,999 996 185 293 335 698 604 032;
  • 41) 0,999 996 185 293 335 698 604 032 × 2 = 1 + 0,999 992 370 586 671 397 208 064;
  • 42) 0,999 992 370 586 671 397 208 064 × 2 = 1 + 0,999 984 741 173 342 794 416 128;
  • 43) 0,999 984 741 173 342 794 416 128 × 2 = 1 + 0,999 969 482 346 685 588 832 256;
  • 44) 0,999 969 482 346 685 588 832 256 × 2 = 1 + 0,999 938 964 693 371 177 664 512;
  • 45) 0,999 938 964 693 371 177 664 512 × 2 = 1 + 0,999 877 929 386 742 355 329 024;
  • 46) 0,999 877 929 386 742 355 329 024 × 2 = 1 + 0,999 755 858 773 484 710 658 048;
  • 47) 0,999 755 858 773 484 710 658 048 × 2 = 1 + 0,999 511 717 546 969 421 316 096;
  • 48) 0,999 511 717 546 969 421 316 096 × 2 = 1 + 0,999 023 435 093 938 842 632 192;
  • 49) 0,999 023 435 093 938 842 632 192 × 2 = 1 + 0,998 046 870 187 877 685 264 384;
  • 50) 0,998 046 870 187 877 685 264 384 × 2 = 1 + 0,996 093 740 375 755 370 528 768;
  • 51) 0,996 093 740 375 755 370 528 768 × 2 = 1 + 0,992 187 480 751 510 741 057 536;
  • 52) 0,992 187 480 751 510 741 057 536 × 2 = 1 + 0,984 374 961 503 021 482 115 072;
  • 53) 0,984 374 961 503 021 482 115 072 × 2 = 1 + 0,968 749 923 006 042 964 230 144;
  • 54) 0,968 749 923 006 042 964 230 144 × 2 = 1 + 0,937 499 846 012 085 928 460 288;
  • 55) 0,937 499 846 012 085 928 460 288 × 2 = 1 + 0,874 999 692 024 171 856 920 576;
  • 56) 0,874 999 692 024 171 856 920 576 × 2 = 1 + 0,749 999 384 048 343 713 841 152;
  • 57) 0,749 999 384 048 343 713 841 152 × 2 = 1 + 0,499 998 768 096 687 427 682 304;
  • 58) 0,499 998 768 096 687 427 682 304 × 2 = 0 + 0,999 997 536 193 374 855 364 608;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 544 5(10) =


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

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 544 5(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:


0,016 738 891 601 562 496 530 544 5(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 -0,016 738 891 601 562 496 530 544 5 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