-0,016 738 891 601 562 496 530 548 5 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 548 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
-0,016 738 891 601 562 496 530 548 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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 548 5| = 0,016 738 891 601 562 496 530 548 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: 0,016 738 891 601 562 496 530 548 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) 0,016 738 891 601 562 496 530 548 5 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 061 097;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 061 097 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 122 194;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 122 194 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 244 388;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 244 388 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 488 776;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 488 776 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 977 552;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 977 552 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 955 104;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 955 104 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 910 208;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 910 208 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 820 416;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 820 416 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 640 832;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 640 832 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 281 664;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 281 664 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 563 328;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 563 328 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 789 126 656;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 789 126 656 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 578 253 312;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 578 253 312 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 156 506 624;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 156 506 624 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 313 013 248;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 313 013 248 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 626 026 496;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 626 026 496 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 252 052 992;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 252 052 992 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 504 105 984;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 504 105 984 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 181 008 211 968;
  • 20) 0,999 999 999 998 181 008 211 968 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 362 016 423 936;
  • 21) 0,999 999 999 996 362 016 423 936 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 724 032 847 872;
  • 22) 0,999 999 999 992 724 032 847 872 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 448 065 695 744;
  • 23) 0,999 999 999 985 448 065 695 744 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 896 131 391 488;
  • 24) 0,999 999 999 970 896 131 391 488 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 792 262 782 976;
  • 25) 0,999 999 999 941 792 262 782 976 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 584 525 565 952;
  • 26) 0,999 999 999 883 584 525 565 952 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 169 051 131 904;
  • 27) 0,999 999 999 767 169 051 131 904 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 338 102 263 808;
  • 28) 0,999 999 999 534 338 102 263 808 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 676 204 527 616;
  • 29) 0,999 999 999 068 676 204 527 616 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 352 409 055 232;
  • 30) 0,999 999 998 137 352 409 055 232 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 704 818 110 464;
  • 31) 0,999 999 996 274 704 818 110 464 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 409 636 220 928;
  • 32) 0,999 999 992 549 409 636 220 928 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 819 272 441 856;
  • 33) 0,999 999 985 098 819 272 441 856 × 2 = 1 + 0,999 999 970 197 638 544 883 712;
  • 34) 0,999 999 970 197 638 544 883 712 × 2 = 1 + 0,999 999 940 395 277 089 767 424;
  • 35) 0,999 999 940 395 277 089 767 424 × 2 = 1 + 0,999 999 880 790 554 179 534 848;
  • 36) 0,999 999 880 790 554 179 534 848 × 2 = 1 + 0,999 999 761 581 108 359 069 696;
  • 37) 0,999 999 761 581 108 359 069 696 × 2 = 1 + 0,999 999 523 162 216 718 139 392;
  • 38) 0,999 999 523 162 216 718 139 392 × 2 = 1 + 0,999 999 046 324 433 436 278 784;
  • 39) 0,999 999 046 324 433 436 278 784 × 2 = 1 + 0,999 998 092 648 866 872 557 568;
  • 40) 0,999 998 092 648 866 872 557 568 × 2 = 1 + 0,999 996 185 297 733 745 115 136;
  • 41) 0,999 996 185 297 733 745 115 136 × 2 = 1 + 0,999 992 370 595 467 490 230 272;
  • 42) 0,999 992 370 595 467 490 230 272 × 2 = 1 + 0,999 984 741 190 934 980 460 544;
  • 43) 0,999 984 741 190 934 980 460 544 × 2 = 1 + 0,999 969 482 381 869 960 921 088;
  • 44) 0,999 969 482 381 869 960 921 088 × 2 = 1 + 0,999 938 964 763 739 921 842 176;
  • 45) 0,999 938 964 763 739 921 842 176 × 2 = 1 + 0,999 877 929 527 479 843 684 352;
  • 46) 0,999 877 929 527 479 843 684 352 × 2 = 1 + 0,999 755 859 054 959 687 368 704;
  • 47) 0,999 755 859 054 959 687 368 704 × 2 = 1 + 0,999 511 718 109 919 374 737 408;
  • 48) 0,999 511 718 109 919 374 737 408 × 2 = 1 + 0,999 023 436 219 838 749 474 816;
  • 49) 0,999 023 436 219 838 749 474 816 × 2 = 1 + 0,998 046 872 439 677 498 949 632;
  • 50) 0,998 046 872 439 677 498 949 632 × 2 = 1 + 0,996 093 744 879 354 997 899 264;
  • 51) 0,996 093 744 879 354 997 899 264 × 2 = 1 + 0,992 187 489 758 709 995 798 528;
  • 52) 0,992 187 489 758 709 995 798 528 × 2 = 1 + 0,984 374 979 517 419 991 597 056;
  • 53) 0,984 374 979 517 419 991 597 056 × 2 = 1 + 0,968 749 959 034 839 983 194 112;
  • 54) 0,968 749 959 034 839 983 194 112 × 2 = 1 + 0,937 499 918 069 679 966 388 224;
  • 55) 0,937 499 918 069 679 966 388 224 × 2 = 1 + 0,874 999 836 139 359 932 776 448;
  • 56) 0,874 999 836 139 359 932 776 448 × 2 = 1 + 0,749 999 672 278 719 865 552 896;
  • 57) 0,749 999 672 278 719 865 552 896 × 2 = 1 + 0,499 999 344 557 439 731 105 792;
  • 58) 0,499 999 344 557 439 731 105 792 × 2 = 0 + 0,999 998 689 114 879 462 211 584;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 548 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:

0,016 738 891 601 562 496 530 548 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:


0,016 738 891 601 562 496 530 548 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 -0,016 738 891 601 562 496 530 548 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