-0,016 738 891 601 562 496 530 561 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 561(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
-0,016 738 891 601 562 496 530 561(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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 561| = 0,016 738 891 601 562 496 530 561


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: 0,016 738 891 601 562 496 530 561.

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) 0,016 738 891 601 562 496 530 561 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 061 122;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 061 122 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 122 244;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 122 244 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 244 488;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 244 488 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 488 976;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 488 976 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 977 952;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 977 952 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 955 904;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 955 904 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 911 808;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 911 808 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 823 616;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 823 616 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 647 232;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 647 232 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 294 464;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 294 464 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 588 928;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 588 928 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 789 177 856;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 789 177 856 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 578 355 712;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 578 355 712 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 156 711 424;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 156 711 424 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 313 422 848;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 313 422 848 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 626 845 696;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 626 845 696 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 253 691 392;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 253 691 392 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 507 382 784;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 507 382 784 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 181 014 765 568;
  • 20) 0,999 999 999 998 181 014 765 568 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 362 029 531 136;
  • 21) 0,999 999 999 996 362 029 531 136 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 724 059 062 272;
  • 22) 0,999 999 999 992 724 059 062 272 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 448 118 124 544;
  • 23) 0,999 999 999 985 448 118 124 544 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 896 236 249 088;
  • 24) 0,999 999 999 970 896 236 249 088 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 792 472 498 176;
  • 25) 0,999 999 999 941 792 472 498 176 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 584 944 996 352;
  • 26) 0,999 999 999 883 584 944 996 352 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 169 889 992 704;
  • 27) 0,999 999 999 767 169 889 992 704 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 339 779 985 408;
  • 28) 0,999 999 999 534 339 779 985 408 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 679 559 970 816;
  • 29) 0,999 999 999 068 679 559 970 816 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 359 119 941 632;
  • 30) 0,999 999 998 137 359 119 941 632 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 718 239 883 264;
  • 31) 0,999 999 996 274 718 239 883 264 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 436 479 766 528;
  • 32) 0,999 999 992 549 436 479 766 528 × 2 = 1 + 0,999 999 985 098 872 959 533 056;
  • 33) 0,999 999 985 098 872 959 533 056 × 2 = 1 + 0,999 999 970 197 745 919 066 112;
  • 34) 0,999 999 970 197 745 919 066 112 × 2 = 1 + 0,999 999 940 395 491 838 132 224;
  • 35) 0,999 999 940 395 491 838 132 224 × 2 = 1 + 0,999 999 880 790 983 676 264 448;
  • 36) 0,999 999 880 790 983 676 264 448 × 2 = 1 + 0,999 999 761 581 967 352 528 896;
  • 37) 0,999 999 761 581 967 352 528 896 × 2 = 1 + 0,999 999 523 163 934 705 057 792;
  • 38) 0,999 999 523 163 934 705 057 792 × 2 = 1 + 0,999 999 046 327 869 410 115 584;
  • 39) 0,999 999 046 327 869 410 115 584 × 2 = 1 + 0,999 998 092 655 738 820 231 168;
  • 40) 0,999 998 092 655 738 820 231 168 × 2 = 1 + 0,999 996 185 311 477 640 462 336;
  • 41) 0,999 996 185 311 477 640 462 336 × 2 = 1 + 0,999 992 370 622 955 280 924 672;
  • 42) 0,999 992 370 622 955 280 924 672 × 2 = 1 + 0,999 984 741 245 910 561 849 344;
  • 43) 0,999 984 741 245 910 561 849 344 × 2 = 1 + 0,999 969 482 491 821 123 698 688;
  • 44) 0,999 969 482 491 821 123 698 688 × 2 = 1 + 0,999 938 964 983 642 247 397 376;
  • 45) 0,999 938 964 983 642 247 397 376 × 2 = 1 + 0,999 877 929 967 284 494 794 752;
  • 46) 0,999 877 929 967 284 494 794 752 × 2 = 1 + 0,999 755 859 934 568 989 589 504;
  • 47) 0,999 755 859 934 568 989 589 504 × 2 = 1 + 0,999 511 719 869 137 979 179 008;
  • 48) 0,999 511 719 869 137 979 179 008 × 2 = 1 + 0,999 023 439 738 275 958 358 016;
  • 49) 0,999 023 439 738 275 958 358 016 × 2 = 1 + 0,998 046 879 476 551 916 716 032;
  • 50) 0,998 046 879 476 551 916 716 032 × 2 = 1 + 0,996 093 758 953 103 833 432 064;
  • 51) 0,996 093 758 953 103 833 432 064 × 2 = 1 + 0,992 187 517 906 207 666 864 128;
  • 52) 0,992 187 517 906 207 666 864 128 × 2 = 1 + 0,984 375 035 812 415 333 728 256;
  • 53) 0,984 375 035 812 415 333 728 256 × 2 = 1 + 0,968 750 071 624 830 667 456 512;
  • 54) 0,968 750 071 624 830 667 456 512 × 2 = 1 + 0,937 500 143 249 661 334 913 024;
  • 55) 0,937 500 143 249 661 334 913 024 × 2 = 1 + 0,875 000 286 499 322 669 826 048;
  • 56) 0,875 000 286 499 322 669 826 048 × 2 = 1 + 0,750 000 572 998 645 339 652 096;
  • 57) 0,750 000 572 998 645 339 652 096 × 2 = 1 + 0,500 001 145 997 290 679 304 192;
  • 58) 0,500 001 145 997 290 679 304 192 × 2 = 1 + 0,000 002 291 994 581 358 608 384;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 561(10) =


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

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 561(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:


0,016 738 891 601 562 496 530 561(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 -0,016 738 891 601 562 496 530 561 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