-0,104 999 999 994 3 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,104 999 999 994 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
-0,104 999 999 994 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:

|-0,104 999 999 994 3| = 0,104 999 999 994 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: 0,104 999 999 994 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) 0,104 999 999 994 3 × 2 = 0 + 0,209 999 999 988 6;
  • 2) 0,209 999 999 988 6 × 2 = 0 + 0,419 999 999 977 2;
  • 3) 0,419 999 999 977 2 × 2 = 0 + 0,839 999 999 954 4;
  • 4) 0,839 999 999 954 4 × 2 = 1 + 0,679 999 999 908 8;
  • 5) 0,679 999 999 908 8 × 2 = 1 + 0,359 999 999 817 6;
  • 6) 0,359 999 999 817 6 × 2 = 0 + 0,719 999 999 635 2;
  • 7) 0,719 999 999 635 2 × 2 = 1 + 0,439 999 999 270 4;
  • 8) 0,439 999 999 270 4 × 2 = 0 + 0,879 999 998 540 8;
  • 9) 0,879 999 998 540 8 × 2 = 1 + 0,759 999 997 081 6;
  • 10) 0,759 999 997 081 6 × 2 = 1 + 0,519 999 994 163 2;
  • 11) 0,519 999 994 163 2 × 2 = 1 + 0,039 999 988 326 4;
  • 12) 0,039 999 988 326 4 × 2 = 0 + 0,079 999 976 652 8;
  • 13) 0,079 999 976 652 8 × 2 = 0 + 0,159 999 953 305 6;
  • 14) 0,159 999 953 305 6 × 2 = 0 + 0,319 999 906 611 2;
  • 15) 0,319 999 906 611 2 × 2 = 0 + 0,639 999 813 222 4;
  • 16) 0,639 999 813 222 4 × 2 = 1 + 0,279 999 626 444 8;
  • 17) 0,279 999 626 444 8 × 2 = 0 + 0,559 999 252 889 6;
  • 18) 0,559 999 252 889 6 × 2 = 1 + 0,119 998 505 779 2;
  • 19) 0,119 998 505 779 2 × 2 = 0 + 0,239 997 011 558 4;
  • 20) 0,239 997 011 558 4 × 2 = 0 + 0,479 994 023 116 8;
  • 21) 0,479 994 023 116 8 × 2 = 0 + 0,959 988 046 233 6;
  • 22) 0,959 988 046 233 6 × 2 = 1 + 0,919 976 092 467 2;
  • 23) 0,919 976 092 467 2 × 2 = 1 + 0,839 952 184 934 4;
  • 24) 0,839 952 184 934 4 × 2 = 1 + 0,679 904 369 868 8;
  • 25) 0,679 904 369 868 8 × 2 = 1 + 0,359 808 739 737 6;
  • 26) 0,359 808 739 737 6 × 2 = 0 + 0,719 617 479 475 2;
  • 27) 0,719 617 479 475 2 × 2 = 1 + 0,439 234 958 950 4;
  • 28) 0,439 234 958 950 4 × 2 = 0 + 0,878 469 917 900 8;
  • 29) 0,878 469 917 900 8 × 2 = 1 + 0,756 939 835 801 6;
  • 30) 0,756 939 835 801 6 × 2 = 1 + 0,513 879 671 603 2;
  • 31) 0,513 879 671 603 2 × 2 = 1 + 0,027 759 343 206 4;
  • 32) 0,027 759 343 206 4 × 2 = 0 + 0,055 518 686 412 8;
  • 33) 0,055 518 686 412 8 × 2 = 0 + 0,111 037 372 825 6;
  • 34) 0,111 037 372 825 6 × 2 = 0 + 0,222 074 745 651 2;
  • 35) 0,222 074 745 651 2 × 2 = 0 + 0,444 149 491 302 4;
  • 36) 0,444 149 491 302 4 × 2 = 0 + 0,888 298 982 604 8;
  • 37) 0,888 298 982 604 8 × 2 = 1 + 0,776 597 965 209 6;
  • 38) 0,776 597 965 209 6 × 2 = 1 + 0,553 195 930 419 2;
  • 39) 0,553 195 930 419 2 × 2 = 1 + 0,106 391 860 838 4;
  • 40) 0,106 391 860 838 4 × 2 = 0 + 0,212 783 721 676 8;
  • 41) 0,212 783 721 676 8 × 2 = 0 + 0,425 567 443 353 6;
  • 42) 0,425 567 443 353 6 × 2 = 0 + 0,851 134 886 707 2;
  • 43) 0,851 134 886 707 2 × 2 = 1 + 0,702 269 773 414 4;
  • 44) 0,702 269 773 414 4 × 2 = 1 + 0,404 539 546 828 8;
  • 45) 0,404 539 546 828 8 × 2 = 0 + 0,809 079 093 657 6;
  • 46) 0,809 079 093 657 6 × 2 = 1 + 0,618 158 187 315 2;
  • 47) 0,618 158 187 315 2 × 2 = 1 + 0,236 316 374 630 4;
  • 48) 0,236 316 374 630 4 × 2 = 0 + 0,472 632 749 260 8;
  • 49) 0,472 632 749 260 8 × 2 = 0 + 0,945 265 498 521 6;
  • 50) 0,945 265 498 521 6 × 2 = 1 + 0,890 530 997 043 2;
  • 51) 0,890 530 997 043 2 × 2 = 1 + 0,781 061 994 086 4;
  • 52) 0,781 061 994 086 4 × 2 = 1 + 0,562 123 988 172 8;
  • 53) 0,562 123 988 172 8 × 2 = 1 + 0,124 247 976 345 6;
  • 54) 0,124 247 976 345 6 × 2 = 0 + 0,248 495 952 691 2;
  • 55) 0,248 495 952 691 2 × 2 = 0 + 0,496 991 905 382 4;
  • 56) 0,496 991 905 382 4 × 2 = 0 + 0,993 983 810 764 8;

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:


0,104 999 999 994 3(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,104 999 999 994 3(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 4 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,104 999 999 994 3(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000(2) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000(2) × 20 =


1,1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000(2) × 2-4


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): -4


Mantisă (nenormalizată):
1,1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-4 + 2(11-1) - 1 =


(-4 + 1 023)(10) =


1 019(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;
  • 1 019 : 2 = 509 + 1;
  • 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) =


1019(10) =


011 1111 1011(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. 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000 =


1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000


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 1011


Mantisă (52 biți) =
1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000


Numărul zecimal -0,104 999 999 994 3 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1011 - 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0000 1110 0011 0110 0111 1000


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