-0,042 419 142 308 3 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,042 419 142 308 3(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
-0,042 419 142 308 3(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:

|-0,042 419 142 308 3| = 0,042 419 142 308 3


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: 0,042 419 142 308 3.

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) 0,042 419 142 308 3 × 2 = 0 + 0,084 838 284 616 6;
  • 2) 0,084 838 284 616 6 × 2 = 0 + 0,169 676 569 233 2;
  • 3) 0,169 676 569 233 2 × 2 = 0 + 0,339 353 138 466 4;
  • 4) 0,339 353 138 466 4 × 2 = 0 + 0,678 706 276 932 8;
  • 5) 0,678 706 276 932 8 × 2 = 1 + 0,357 412 553 865 6;
  • 6) 0,357 412 553 865 6 × 2 = 0 + 0,714 825 107 731 2;
  • 7) 0,714 825 107 731 2 × 2 = 1 + 0,429 650 215 462 4;
  • 8) 0,429 650 215 462 4 × 2 = 0 + 0,859 300 430 924 8;
  • 9) 0,859 300 430 924 8 × 2 = 1 + 0,718 600 861 849 6;
  • 10) 0,718 600 861 849 6 × 2 = 1 + 0,437 201 723 699 2;
  • 11) 0,437 201 723 699 2 × 2 = 0 + 0,874 403 447 398 4;
  • 12) 0,874 403 447 398 4 × 2 = 1 + 0,748 806 894 796 8;
  • 13) 0,748 806 894 796 8 × 2 = 1 + 0,497 613 789 593 6;
  • 14) 0,497 613 789 593 6 × 2 = 0 + 0,995 227 579 187 2;
  • 15) 0,995 227 579 187 2 × 2 = 1 + 0,990 455 158 374 4;
  • 16) 0,990 455 158 374 4 × 2 = 1 + 0,980 910 316 748 8;
  • 17) 0,980 910 316 748 8 × 2 = 1 + 0,961 820 633 497 6;
  • 18) 0,961 820 633 497 6 × 2 = 1 + 0,923 641 266 995 2;
  • 19) 0,923 641 266 995 2 × 2 = 1 + 0,847 282 533 990 4;
  • 20) 0,847 282 533 990 4 × 2 = 1 + 0,694 565 067 980 8;
  • 21) 0,694 565 067 980 8 × 2 = 1 + 0,389 130 135 961 6;
  • 22) 0,389 130 135 961 6 × 2 = 0 + 0,778 260 271 923 2;
  • 23) 0,778 260 271 923 2 × 2 = 1 + 0,556 520 543 846 4;
  • 24) 0,556 520 543 846 4 × 2 = 1 + 0,113 041 087 692 8;
  • 25) 0,113 041 087 692 8 × 2 = 0 + 0,226 082 175 385 6;
  • 26) 0,226 082 175 385 6 × 2 = 0 + 0,452 164 350 771 2;
  • 27) 0,452 164 350 771 2 × 2 = 0 + 0,904 328 701 542 4;
  • 28) 0,904 328 701 542 4 × 2 = 1 + 0,808 657 403 084 8;
  • 29) 0,808 657 403 084 8 × 2 = 1 + 0,617 314 806 169 6;
  • 30) 0,617 314 806 169 6 × 2 = 1 + 0,234 629 612 339 2;
  • 31) 0,234 629 612 339 2 × 2 = 0 + 0,469 259 224 678 4;
  • 32) 0,469 259 224 678 4 × 2 = 0 + 0,938 518 449 356 8;
  • 33) 0,938 518 449 356 8 × 2 = 1 + 0,877 036 898 713 6;
  • 34) 0,877 036 898 713 6 × 2 = 1 + 0,754 073 797 427 2;
  • 35) 0,754 073 797 427 2 × 2 = 1 + 0,508 147 594 854 4;
  • 36) 0,508 147 594 854 4 × 2 = 1 + 0,016 295 189 708 8;
  • 37) 0,016 295 189 708 8 × 2 = 0 + 0,032 590 379 417 6;
  • 38) 0,032 590 379 417 6 × 2 = 0 + 0,065 180 758 835 2;
  • 39) 0,065 180 758 835 2 × 2 = 0 + 0,130 361 517 670 4;
  • 40) 0,130 361 517 670 4 × 2 = 0 + 0,260 723 035 340 8;
  • 41) 0,260 723 035 340 8 × 2 = 0 + 0,521 446 070 681 6;
  • 42) 0,521 446 070 681 6 × 2 = 1 + 0,042 892 141 363 2;
  • 43) 0,042 892 141 363 2 × 2 = 0 + 0,085 784 282 726 4;
  • 44) 0,085 784 282 726 4 × 2 = 0 + 0,171 568 565 452 8;
  • 45) 0,171 568 565 452 8 × 2 = 0 + 0,343 137 130 905 6;
  • 46) 0,343 137 130 905 6 × 2 = 0 + 0,686 274 261 811 2;
  • 47) 0,686 274 261 811 2 × 2 = 1 + 0,372 548 523 622 4;
  • 48) 0,372 548 523 622 4 × 2 = 0 + 0,745 097 047 244 8;
  • 49) 0,745 097 047 244 8 × 2 = 1 + 0,490 194 094 489 6;
  • 50) 0,490 194 094 489 6 × 2 = 0 + 0,980 388 188 979 2;
  • 51) 0,980 388 188 979 2 × 2 = 1 + 0,960 776 377 958 4;
  • 52) 0,960 776 377 958 4 × 2 = 1 + 0,921 552 755 916 8;
  • 53) 0,921 552 755 916 8 × 2 = 1 + 0,843 105 511 833 6;
  • 54) 0,843 105 511 833 6 × 2 = 1 + 0,686 211 023 667 2;
  • 55) 0,686 211 023 667 2 × 2 = 1 + 0,372 422 047 334 4;
  • 56) 0,372 422 047 334 4 × 2 = 0 + 0,744 844 094 668 8;
  • 57) 0,744 844 094 668 8 × 2 = 1 + 0,489 688 189 337 6;

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:


0,042 419 142 308 3(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1111 0000 0100 0010 1011 1110 1(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,042 419 142 308 3(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1111 0000 0100 0010 1011 1110 1(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 5 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,042 419 142 308 3(10) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1111 0000 0100 0010 1011 1110 1(2) =


0,0000 1010 1101 1011 1111 1011 0001 1100 1111 0000 0100 0010 1011 1110 1(2) × 20 =


1,0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101(2) × 2-5


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): -5


Mantisă (nenormalizată):
1,0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


Exponent (neajustat) + 2(11-1) - 1 =


-5 + 2(11-1) - 1 =


(-5 + 1 023)(10) =


1 018(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;
  • 1 018 : 2 = 509 + 0;
  • 509 : 2 = 254 + 1;
  • 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) =


1018(10) =


011 1111 1010(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. 0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101 =


0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101


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 1010


Mantisă (52 biți) =
0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101


Numărul zecimal -0,042 419 142 308 3 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1010 - 0101 1011 0111 1111 0110 0011 1001 1110 0000 1000 0101 0111 1101

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