-0,016 738 891 601 562 496 530 555 5 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 555 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
-0,016 738 891 601 562 496 530 555 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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 555 5| = 0,016 738 891 601 562 496 530 555 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: 0,016 738 891 601 562 496 530 555 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) 0,016 738 891 601 562 496 530 555 5 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 061 111;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 061 111 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 122 222;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 122 222 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 244 444;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 244 444 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 488 888;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 488 888 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 977 776;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 977 776 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 955 552;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 955 552 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 911 104;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 911 104 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 822 208;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 822 208 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 644 416;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 644 416 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 288 832;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 288 832 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 577 664;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 577 664 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 789 155 328;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 789 155 328 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 578 310 656;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 578 310 656 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 156 621 312;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 156 621 312 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 313 242 624;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 313 242 624 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 626 485 248;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 626 485 248 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 252 970 496;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 252 970 496 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 505 940 992;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 505 940 992 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 181 011 881 984;
  • 20) 0,999 999 999 998 181 011 881 984 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 362 023 763 968;
  • 21) 0,999 999 999 996 362 023 763 968 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 724 047 527 936;
  • 22) 0,999 999 999 992 724 047 527 936 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 448 095 055 872;
  • 23) 0,999 999 999 985 448 095 055 872 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 896 190 111 744;
  • 24) 0,999 999 999 970 896 190 111 744 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 792 380 223 488;
  • 25) 0,999 999 999 941 792 380 223 488 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 584 760 446 976;
  • 26) 0,999 999 999 883 584 760 446 976 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 169 520 893 952;
  • 27) 0,999 999 999 767 169 520 893 952 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 339 041 787 904;
  • 28) 0,999 999 999 534 339 041 787 904 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 678 083 575 808;
  • 29) 0,999 999 999 068 678 083 575 808 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 356 167 151 616;
  • 30) 0,999 999 998 137 356 167 151 616 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 712 334 303 232;
  • 31) 0,999 999 996 274 712 334 303 232 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 424 668 606 464;
  • 32) 0,999 999 992 549 424 668 606 464 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 849 337 212 928;
  • 33) 0,999 999 985 098 849 337 212 928 × 2 = 1 + 0,999 999 970 197 698 674 425 856;
  • 34) 0,999 999 970 197 698 674 425 856 × 2 = 1 + 0,999 999 940 395 397 348 851 712;
  • 35) 0,999 999 940 395 397 348 851 712 × 2 = 1 + 0,999 999 880 790 794 697 703 424;
  • 36) 0,999 999 880 790 794 697 703 424 × 2 = 1 + 0,999 999 761 581 589 395 406 848;
  • 37) 0,999 999 761 581 589 395 406 848 × 2 = 1 + 0,999 999 523 163 178 790 813 696;
  • 38) 0,999 999 523 163 178 790 813 696 × 2 = 1 + 0,999 999 046 326 357 581 627 392;
  • 39) 0,999 999 046 326 357 581 627 392 × 2 = 1 + 0,999 998 092 652 715 163 254 784;
  • 40) 0,999 998 092 652 715 163 254 784 × 2 = 1 + 0,999 996 185 305 430 326 509 568;
  • 41) 0,999 996 185 305 430 326 509 568 × 2 = 1 + 0,999 992 370 610 860 653 019 136;
  • 42) 0,999 992 370 610 860 653 019 136 × 2 = 1 + 0,999 984 741 221 721 306 038 272;
  • 43) 0,999 984 741 221 721 306 038 272 × 2 = 1 + 0,999 969 482 443 442 612 076 544;
  • 44) 0,999 969 482 443 442 612 076 544 × 2 = 1 + 0,999 938 964 886 885 224 153 088;
  • 45) 0,999 938 964 886 885 224 153 088 × 2 = 1 + 0,999 877 929 773 770 448 306 176;
  • 46) 0,999 877 929 773 770 448 306 176 × 2 = 1 + 0,999 755 859 547 540 896 612 352;
  • 47) 0,999 755 859 547 540 896 612 352 × 2 = 1 + 0,999 511 719 095 081 793 224 704;
  • 48) 0,999 511 719 095 081 793 224 704 × 2 = 1 + 0,999 023 438 190 163 586 449 408;
  • 49) 0,999 023 438 190 163 586 449 408 × 2 = 1 + 0,998 046 876 380 327 172 898 816;
  • 50) 0,998 046 876 380 327 172 898 816 × 2 = 1 + 0,996 093 752 760 654 345 797 632;
  • 51) 0,996 093 752 760 654 345 797 632 × 2 = 1 + 0,992 187 505 521 308 691 595 264;
  • 52) 0,992 187 505 521 308 691 595 264 × 2 = 1 + 0,984 375 011 042 617 383 190 528;
  • 53) 0,984 375 011 042 617 383 190 528 × 2 = 1 + 0,968 750 022 085 234 766 381 056;
  • 54) 0,968 750 022 085 234 766 381 056 × 2 = 1 + 0,937 500 044 170 469 532 762 112;
  • 55) 0,937 500 044 170 469 532 762 112 × 2 = 1 + 0,875 000 088 340 939 065 524 224;
  • 56) 0,875 000 088 340 939 065 524 224 × 2 = 1 + 0,750 000 176 681 878 131 048 448;
  • 57) 0,750 000 176 681 878 131 048 448 × 2 = 1 + 0,500 000 353 363 756 262 096 896;
  • 58) 0,500 000 353 363 756 262 096 896 × 2 = 1 + 0,000 000 706 727 512 524 193 792;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 555 5(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 555 5(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11(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:


0,016 738 891 601 562 496 530 555 5(10) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11(2) =


0,0000 0100 0100 1000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11(2) × 20 =


1,0001 0010 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111(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 1111


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 1111 =


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


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 1111


Numărul zecimal -0,016 738 891 601 562 496 530 555 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 1111


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