-0,105 000 000 004 9 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,105 000 000 004 9(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
-0,105 000 000 004 9(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:

|-0,105 000 000 004 9| = 0,105 000 000 004 9


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: 0,105 000 000 004 9.

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) 0,105 000 000 004 9 × 2 = 0 + 0,210 000 000 009 8;
  • 2) 0,210 000 000 009 8 × 2 = 0 + 0,420 000 000 019 6;
  • 3) 0,420 000 000 019 6 × 2 = 0 + 0,840 000 000 039 2;
  • 4) 0,840 000 000 039 2 × 2 = 1 + 0,680 000 000 078 4;
  • 5) 0,680 000 000 078 4 × 2 = 1 + 0,360 000 000 156 8;
  • 6) 0,360 000 000 156 8 × 2 = 0 + 0,720 000 000 313 6;
  • 7) 0,720 000 000 313 6 × 2 = 1 + 0,440 000 000 627 2;
  • 8) 0,440 000 000 627 2 × 2 = 0 + 0,880 000 001 254 4;
  • 9) 0,880 000 001 254 4 × 2 = 1 + 0,760 000 002 508 8;
  • 10) 0,760 000 002 508 8 × 2 = 1 + 0,520 000 005 017 6;
  • 11) 0,520 000 005 017 6 × 2 = 1 + 0,040 000 010 035 2;
  • 12) 0,040 000 010 035 2 × 2 = 0 + 0,080 000 020 070 4;
  • 13) 0,080 000 020 070 4 × 2 = 0 + 0,160 000 040 140 8;
  • 14) 0,160 000 040 140 8 × 2 = 0 + 0,320 000 080 281 6;
  • 15) 0,320 000 080 281 6 × 2 = 0 + 0,640 000 160 563 2;
  • 16) 0,640 000 160 563 2 × 2 = 1 + 0,280 000 321 126 4;
  • 17) 0,280 000 321 126 4 × 2 = 0 + 0,560 000 642 252 8;
  • 18) 0,560 000 642 252 8 × 2 = 1 + 0,120 001 284 505 6;
  • 19) 0,120 001 284 505 6 × 2 = 0 + 0,240 002 569 011 2;
  • 20) 0,240 002 569 011 2 × 2 = 0 + 0,480 005 138 022 4;
  • 21) 0,480 005 138 022 4 × 2 = 0 + 0,960 010 276 044 8;
  • 22) 0,960 010 276 044 8 × 2 = 1 + 0,920 020 552 089 6;
  • 23) 0,920 020 552 089 6 × 2 = 1 + 0,840 041 104 179 2;
  • 24) 0,840 041 104 179 2 × 2 = 1 + 0,680 082 208 358 4;
  • 25) 0,680 082 208 358 4 × 2 = 1 + 0,360 164 416 716 8;
  • 26) 0,360 164 416 716 8 × 2 = 0 + 0,720 328 833 433 6;
  • 27) 0,720 328 833 433 6 × 2 = 1 + 0,440 657 666 867 2;
  • 28) 0,440 657 666 867 2 × 2 = 0 + 0,881 315 333 734 4;
  • 29) 0,881 315 333 734 4 × 2 = 1 + 0,762 630 667 468 8;
  • 30) 0,762 630 667 468 8 × 2 = 1 + 0,525 261 334 937 6;
  • 31) 0,525 261 334 937 6 × 2 = 1 + 0,050 522 669 875 2;
  • 32) 0,050 522 669 875 2 × 2 = 0 + 0,101 045 339 750 4;
  • 33) 0,101 045 339 750 4 × 2 = 0 + 0,202 090 679 500 8;
  • 34) 0,202 090 679 500 8 × 2 = 0 + 0,404 181 359 001 6;
  • 35) 0,404 181 359 001 6 × 2 = 0 + 0,808 362 718 003 2;
  • 36) 0,808 362 718 003 2 × 2 = 1 + 0,616 725 436 006 4;
  • 37) 0,616 725 436 006 4 × 2 = 1 + 0,233 450 872 012 8;
  • 38) 0,233 450 872 012 8 × 2 = 0 + 0,466 901 744 025 6;
  • 39) 0,466 901 744 025 6 × 2 = 0 + 0,933 803 488 051 2;
  • 40) 0,933 803 488 051 2 × 2 = 1 + 0,867 606 976 102 4;
  • 41) 0,867 606 976 102 4 × 2 = 1 + 0,735 213 952 204 8;
  • 42) 0,735 213 952 204 8 × 2 = 1 + 0,470 427 904 409 6;
  • 43) 0,470 427 904 409 6 × 2 = 0 + 0,940 855 808 819 2;
  • 44) 0,940 855 808 819 2 × 2 = 1 + 0,881 711 617 638 4;
  • 45) 0,881 711 617 638 4 × 2 = 1 + 0,763 423 235 276 8;
  • 46) 0,763 423 235 276 8 × 2 = 1 + 0,526 846 470 553 6;
  • 47) 0,526 846 470 553 6 × 2 = 1 + 0,053 692 941 107 2;
  • 48) 0,053 692 941 107 2 × 2 = 0 + 0,107 385 882 214 4;
  • 49) 0,107 385 882 214 4 × 2 = 0 + 0,214 771 764 428 8;
  • 50) 0,214 771 764 428 8 × 2 = 0 + 0,429 543 528 857 6;
  • 51) 0,429 543 528 857 6 × 2 = 0 + 0,859 087 057 715 2;
  • 52) 0,859 087 057 715 2 × 2 = 1 + 0,718 174 115 430 4;
  • 53) 0,718 174 115 430 4 × 2 = 1 + 0,436 348 230 860 8;
  • 54) 0,436 348 230 860 8 × 2 = 0 + 0,872 696 461 721 6;
  • 55) 0,872 696 461 721 6 × 2 = 1 + 0,745 392 923 443 2;
  • 56) 0,745 392 923 443 2 × 2 = 1 + 0,490 785 846 886 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:


0,105 000 000 004 9(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,105 000 000 004 9(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011(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:


0,105 000 000 004 9(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011(2) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011(2) × 20 =


1,1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011(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 1001 1101 1110 0001 1011


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 1001 1101 1110 0001 1011 =


1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 1001 1101 1110 0001 1011


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 1001 1101 1110 0001 1011


Numărul zecimal -0,105 000 000 004 9 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 1001 1101 1110 0001 1011


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