-0,016 738 891 601 562 496 530 657 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,016 738 891 601 562 496 530 657(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
-0,016 738 891 601 562 496 530 657(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:

|-0,016 738 891 601 562 496 530 657| = 0,016 738 891 601 562 496 530 657


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: 0,016 738 891 601 562 496 530 657.

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) 0,016 738 891 601 562 496 530 657 × 2 = 0 + 0,033 477 783 203 124 993 061 314;
  • 2) 0,033 477 783 203 124 993 061 314 × 2 = 0 + 0,066 955 566 406 249 986 122 628;
  • 3) 0,066 955 566 406 249 986 122 628 × 2 = 0 + 0,133 911 132 812 499 972 245 256;
  • 4) 0,133 911 132 812 499 972 245 256 × 2 = 0 + 0,267 822 265 624 999 944 490 512;
  • 5) 0,267 822 265 624 999 944 490 512 × 2 = 0 + 0,535 644 531 249 999 888 981 024;
  • 6) 0,535 644 531 249 999 888 981 024 × 2 = 1 + 0,071 289 062 499 999 777 962 048;
  • 7) 0,071 289 062 499 999 777 962 048 × 2 = 0 + 0,142 578 124 999 999 555 924 096;
  • 8) 0,142 578 124 999 999 555 924 096 × 2 = 0 + 0,285 156 249 999 999 111 848 192;
  • 9) 0,285 156 249 999 999 111 848 192 × 2 = 0 + 0,570 312 499 999 998 223 696 384;
  • 10) 0,570 312 499 999 998 223 696 384 × 2 = 1 + 0,140 624 999 999 996 447 392 768;
  • 11) 0,140 624 999 999 996 447 392 768 × 2 = 0 + 0,281 249 999 999 992 894 785 536;
  • 12) 0,281 249 999 999 992 894 785 536 × 2 = 0 + 0,562 499 999 999 985 789 571 072;
  • 13) 0,562 499 999 999 985 789 571 072 × 2 = 1 + 0,124 999 999 999 971 579 142 144;
  • 14) 0,124 999 999 999 971 579 142 144 × 2 = 0 + 0,249 999 999 999 943 158 284 288;
  • 15) 0,249 999 999 999 943 158 284 288 × 2 = 0 + 0,499 999 999 999 886 316 568 576;
  • 16) 0,499 999 999 999 886 316 568 576 × 2 = 0 + 0,999 999 999 999 772 633 137 152;
  • 17) 0,999 999 999 999 772 633 137 152 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 545 266 274 304;
  • 18) 0,999 999 999 999 545 266 274 304 × 2 = 1 + 0,999 999 999 999 090 532 548 608;
  • 19) 0,999 999 999 999 090 532 548 608 × 2 = 1 + 0,999 999 999 998 181 065 097 216;
  • 20) 0,999 999 999 998 181 065 097 216 × 2 = 1 + 0,999 999 999 996 362 130 194 432;
  • 21) 0,999 999 999 996 362 130 194 432 × 2 = 1 + 0,999 999 999 992 724 260 388 864;
  • 22) 0,999 999 999 992 724 260 388 864 × 2 = 1 + 0,999 999 999 985 448 520 777 728;
  • 23) 0,999 999 999 985 448 520 777 728 × 2 = 1 + 0,999 999 999 970 897 041 555 456;
  • 24) 0,999 999 999 970 897 041 555 456 × 2 = 1 + 0,999 999 999 941 794 083 110 912;
  • 25) 0,999 999 999 941 794 083 110 912 × 2 = 1 + 0,999 999 999 883 588 166 221 824;
  • 26) 0,999 999 999 883 588 166 221 824 × 2 = 1 + 0,999 999 999 767 176 332 443 648;
  • 27) 0,999 999 999 767 176 332 443 648 × 2 = 1 + 0,999 999 999 534 352 664 887 296;
  • 28) 0,999 999 999 534 352 664 887 296 × 2 = 1 + 0,999 999 999 068 705 329 774 592;
  • 29) 0,999 999 999 068 705 329 774 592 × 2 = 1 + 0,999 999 998 137 410 659 549 184;
  • 30) 0,999 999 998 137 410 659 549 184 × 2 = 1 + 0,999 999 996 274 821 319 098 368;
  • 31) 0,999 999 996 274 821 319 098 368 × 2 = 1 + 0,999 999 992 549 642 638 196 736;
  • 32) 0,999 999 992 549 642 638 196 736 × 2 = 1 + 0,999 999 985 099 285 276 393 472;
  • 33) 0,999 999 985 099 285 276 393 472 × 2 = 1 + 0,999 999 970 198 570 552 786 944;
  • 34) 0,999 999 970 198 570 552 786 944 × 2 = 1 + 0,999 999 940 397 141 105 573 888;
  • 35) 0,999 999 940 397 141 105 573 888 × 2 = 1 + 0,999 999 880 794 282 211 147 776;
  • 36) 0,999 999 880 794 282 211 147 776 × 2 = 1 + 0,999 999 761 588 564 422 295 552;
  • 37) 0,999 999 761 588 564 422 295 552 × 2 = 1 + 0,999 999 523 177 128 844 591 104;
  • 38) 0,999 999 523 177 128 844 591 104 × 2 = 1 + 0,999 999 046 354 257 689 182 208;
  • 39) 0,999 999 046 354 257 689 182 208 × 2 = 1 + 0,999 998 092 708 515 378 364 416;
  • 40) 0,999 998 092 708 515 378 364 416 × 2 = 1 + 0,999 996 185 417 030 756 728 832;
  • 41) 0,999 996 185 417 030 756 728 832 × 2 = 1 + 0,999 992 370 834 061 513 457 664;
  • 42) 0,999 992 370 834 061 513 457 664 × 2 = 1 + 0,999 984 741 668 123 026 915 328;
  • 43) 0,999 984 741 668 123 026 915 328 × 2 = 1 + 0,999 969 483 336 246 053 830 656;
  • 44) 0,999 969 483 336 246 053 830 656 × 2 = 1 + 0,999 938 966 672 492 107 661 312;
  • 45) 0,999 938 966 672 492 107 661 312 × 2 = 1 + 0,999 877 933 344 984 215 322 624;
  • 46) 0,999 877 933 344 984 215 322 624 × 2 = 1 + 0,999 755 866 689 968 430 645 248;
  • 47) 0,999 755 866 689 968 430 645 248 × 2 = 1 + 0,999 511 733 379 936 861 290 496;
  • 48) 0,999 511 733 379 936 861 290 496 × 2 = 1 + 0,999 023 466 759 873 722 580 992;
  • 49) 0,999 023 466 759 873 722 580 992 × 2 = 1 + 0,998 046 933 519 747 445 161 984;
  • 50) 0,998 046 933 519 747 445 161 984 × 2 = 1 + 0,996 093 867 039 494 890 323 968;
  • 51) 0,996 093 867 039 494 890 323 968 × 2 = 1 + 0,992 187 734 078 989 780 647 936;
  • 52) 0,992 187 734 078 989 780 647 936 × 2 = 1 + 0,984 375 468 157 979 561 295 872;
  • 53) 0,984 375 468 157 979 561 295 872 × 2 = 1 + 0,968 750 936 315 959 122 591 744;
  • 54) 0,968 750 936 315 959 122 591 744 × 2 = 1 + 0,937 501 872 631 918 245 183 488;
  • 55) 0,937 501 872 631 918 245 183 488 × 2 = 1 + 0,875 003 745 263 836 490 366 976;
  • 56) 0,875 003 745 263 836 490 366 976 × 2 = 1 + 0,750 007 490 527 672 980 733 952;
  • 57) 0,750 007 490 527 672 980 733 952 × 2 = 1 + 0,500 014 981 055 345 961 467 904;
  • 58) 0,500 014 981 055 345 961 467 904 × 2 = 1 + 0,000 029 962 110 691 922 935 808;

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:


0,016 738 891 601 562 496 530 657(10) =


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

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,016 738 891 601 562 496 530 657(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:


0,016 738 891 601 562 496 530 657(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 -0,016 738 891 601 562 496 530 657 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