-0,104 999 999 999 4 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,104 999 999 999 4(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
-0,104 999 999 999 4(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:

|-0,104 999 999 999 4| = 0,104 999 999 999 4


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: 0,104 999 999 999 4.

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) 0,104 999 999 999 4 × 2 = 0 + 0,209 999 999 998 8;
  • 2) 0,209 999 999 998 8 × 2 = 0 + 0,419 999 999 997 6;
  • 3) 0,419 999 999 997 6 × 2 = 0 + 0,839 999 999 995 2;
  • 4) 0,839 999 999 995 2 × 2 = 1 + 0,679 999 999 990 4;
  • 5) 0,679 999 999 990 4 × 2 = 1 + 0,359 999 999 980 8;
  • 6) 0,359 999 999 980 8 × 2 = 0 + 0,719 999 999 961 6;
  • 7) 0,719 999 999 961 6 × 2 = 1 + 0,439 999 999 923 2;
  • 8) 0,439 999 999 923 2 × 2 = 0 + 0,879 999 999 846 4;
  • 9) 0,879 999 999 846 4 × 2 = 1 + 0,759 999 999 692 8;
  • 10) 0,759 999 999 692 8 × 2 = 1 + 0,519 999 999 385 6;
  • 11) 0,519 999 999 385 6 × 2 = 1 + 0,039 999 998 771 2;
  • 12) 0,039 999 998 771 2 × 2 = 0 + 0,079 999 997 542 4;
  • 13) 0,079 999 997 542 4 × 2 = 0 + 0,159 999 995 084 8;
  • 14) 0,159 999 995 084 8 × 2 = 0 + 0,319 999 990 169 6;
  • 15) 0,319 999 990 169 6 × 2 = 0 + 0,639 999 980 339 2;
  • 16) 0,639 999 980 339 2 × 2 = 1 + 0,279 999 960 678 4;
  • 17) 0,279 999 960 678 4 × 2 = 0 + 0,559 999 921 356 8;
  • 18) 0,559 999 921 356 8 × 2 = 1 + 0,119 999 842 713 6;
  • 19) 0,119 999 842 713 6 × 2 = 0 + 0,239 999 685 427 2;
  • 20) 0,239 999 685 427 2 × 2 = 0 + 0,479 999 370 854 4;
  • 21) 0,479 999 370 854 4 × 2 = 0 + 0,959 998 741 708 8;
  • 22) 0,959 998 741 708 8 × 2 = 1 + 0,919 997 483 417 6;
  • 23) 0,919 997 483 417 6 × 2 = 1 + 0,839 994 966 835 2;
  • 24) 0,839 994 966 835 2 × 2 = 1 + 0,679 989 933 670 4;
  • 25) 0,679 989 933 670 4 × 2 = 1 + 0,359 979 867 340 8;
  • 26) 0,359 979 867 340 8 × 2 = 0 + 0,719 959 734 681 6;
  • 27) 0,719 959 734 681 6 × 2 = 1 + 0,439 919 469 363 2;
  • 28) 0,439 919 469 363 2 × 2 = 0 + 0,879 838 938 726 4;
  • 29) 0,879 838 938 726 4 × 2 = 1 + 0,759 677 877 452 8;
  • 30) 0,759 677 877 452 8 × 2 = 1 + 0,519 355 754 905 6;
  • 31) 0,519 355 754 905 6 × 2 = 1 + 0,038 711 509 811 2;
  • 32) 0,038 711 509 811 2 × 2 = 0 + 0,077 423 019 622 4;
  • 33) 0,077 423 019 622 4 × 2 = 0 + 0,154 846 039 244 8;
  • 34) 0,154 846 039 244 8 × 2 = 0 + 0,309 692 078 489 6;
  • 35) 0,309 692 078 489 6 × 2 = 0 + 0,619 384 156 979 2;
  • 36) 0,619 384 156 979 2 × 2 = 1 + 0,238 768 313 958 4;
  • 37) 0,238 768 313 958 4 × 2 = 0 + 0,477 536 627 916 8;
  • 38) 0,477 536 627 916 8 × 2 = 0 + 0,955 073 255 833 6;
  • 39) 0,955 073 255 833 6 × 2 = 1 + 0,910 146 511 667 2;
  • 40) 0,910 146 511 667 2 × 2 = 1 + 0,820 293 023 334 4;
  • 41) 0,820 293 023 334 4 × 2 = 1 + 0,640 586 046 668 8;
  • 42) 0,640 586 046 668 8 × 2 = 1 + 0,281 172 093 337 6;
  • 43) 0,281 172 093 337 6 × 2 = 0 + 0,562 344 186 675 2;
  • 44) 0,562 344 186 675 2 × 2 = 1 + 0,124 688 373 350 4;
  • 45) 0,124 688 373 350 4 × 2 = 0 + 0,249 376 746 700 8;
  • 46) 0,249 376 746 700 8 × 2 = 0 + 0,498 753 493 401 6;
  • 47) 0,498 753 493 401 6 × 2 = 0 + 0,997 506 986 803 2;
  • 48) 0,997 506 986 803 2 × 2 = 1 + 0,995 013 973 606 4;
  • 49) 0,995 013 973 606 4 × 2 = 1 + 0,990 027 947 212 8;
  • 50) 0,990 027 947 212 8 × 2 = 1 + 0,980 055 894 425 6;
  • 51) 0,980 055 894 425 6 × 2 = 1 + 0,960 111 788 851 2;
  • 52) 0,960 111 788 851 2 × 2 = 1 + 0,920 223 577 702 4;
  • 53) 0,920 223 577 702 4 × 2 = 1 + 0,840 447 155 404 8;
  • 54) 0,840 447 155 404 8 × 2 = 1 + 0,680 894 310 809 6;
  • 55) 0,680 894 310 809 6 × 2 = 1 + 0,361 788 621 619 2;
  • 56) 0,361 788 621 619 2 × 2 = 0 + 0,723 577 243 238 4;

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:


0,104 999 999 999 4(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,104 999 999 999 4(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110(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:


0,104 999 999 999 4(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110(2) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110(2) × 20 =


1,1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110(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 0001 0011 1101 0001 1111 1110


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 0001 0011 1101 0001 1111 1110 =


1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0011 1101 0001 1111 1110


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 0001 0011 1101 0001 1111 1110


Numărul zecimal -0,104 999 999 999 4 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 0001 0011 1101 0001 1111 1110


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