-0,105 000 000 012 2 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,105 000 000 012 2(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
-0,105 000 000 012 2(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:

|-0,105 000 000 012 2| = 0,105 000 000 012 2


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: 0,105 000 000 012 2.

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) 0,105 000 000 012 2 × 2 = 0 + 0,210 000 000 024 4;
  • 2) 0,210 000 000 024 4 × 2 = 0 + 0,420 000 000 048 8;
  • 3) 0,420 000 000 048 8 × 2 = 0 + 0,840 000 000 097 6;
  • 4) 0,840 000 000 097 6 × 2 = 1 + 0,680 000 000 195 2;
  • 5) 0,680 000 000 195 2 × 2 = 1 + 0,360 000 000 390 4;
  • 6) 0,360 000 000 390 4 × 2 = 0 + 0,720 000 000 780 8;
  • 7) 0,720 000 000 780 8 × 2 = 1 + 0,440 000 001 561 6;
  • 8) 0,440 000 001 561 6 × 2 = 0 + 0,880 000 003 123 2;
  • 9) 0,880 000 003 123 2 × 2 = 1 + 0,760 000 006 246 4;
  • 10) 0,760 000 006 246 4 × 2 = 1 + 0,520 000 012 492 8;
  • 11) 0,520 000 012 492 8 × 2 = 1 + 0,040 000 024 985 6;
  • 12) 0,040 000 024 985 6 × 2 = 0 + 0,080 000 049 971 2;
  • 13) 0,080 000 049 971 2 × 2 = 0 + 0,160 000 099 942 4;
  • 14) 0,160 000 099 942 4 × 2 = 0 + 0,320 000 199 884 8;
  • 15) 0,320 000 199 884 8 × 2 = 0 + 0,640 000 399 769 6;
  • 16) 0,640 000 399 769 6 × 2 = 1 + 0,280 000 799 539 2;
  • 17) 0,280 000 799 539 2 × 2 = 0 + 0,560 001 599 078 4;
  • 18) 0,560 001 599 078 4 × 2 = 1 + 0,120 003 198 156 8;
  • 19) 0,120 003 198 156 8 × 2 = 0 + 0,240 006 396 313 6;
  • 20) 0,240 006 396 313 6 × 2 = 0 + 0,480 012 792 627 2;
  • 21) 0,480 012 792 627 2 × 2 = 0 + 0,960 025 585 254 4;
  • 22) 0,960 025 585 254 4 × 2 = 1 + 0,920 051 170 508 8;
  • 23) 0,920 051 170 508 8 × 2 = 1 + 0,840 102 341 017 6;
  • 24) 0,840 102 341 017 6 × 2 = 1 + 0,680 204 682 035 2;
  • 25) 0,680 204 682 035 2 × 2 = 1 + 0,360 409 364 070 4;
  • 26) 0,360 409 364 070 4 × 2 = 0 + 0,720 818 728 140 8;
  • 27) 0,720 818 728 140 8 × 2 = 1 + 0,441 637 456 281 6;
  • 28) 0,441 637 456 281 6 × 2 = 0 + 0,883 274 912 563 2;
  • 29) 0,883 274 912 563 2 × 2 = 1 + 0,766 549 825 126 4;
  • 30) 0,766 549 825 126 4 × 2 = 1 + 0,533 099 650 252 8;
  • 31) 0,533 099 650 252 8 × 2 = 1 + 0,066 199 300 505 6;
  • 32) 0,066 199 300 505 6 × 2 = 0 + 0,132 398 601 011 2;
  • 33) 0,132 398 601 011 2 × 2 = 0 + 0,264 797 202 022 4;
  • 34) 0,264 797 202 022 4 × 2 = 0 + 0,529 594 404 044 8;
  • 35) 0,529 594 404 044 8 × 2 = 1 + 0,059 188 808 089 6;
  • 36) 0,059 188 808 089 6 × 2 = 0 + 0,118 377 616 179 2;
  • 37) 0,118 377 616 179 2 × 2 = 0 + 0,236 755 232 358 4;
  • 38) 0,236 755 232 358 4 × 2 = 0 + 0,473 510 464 716 8;
  • 39) 0,473 510 464 716 8 × 2 = 0 + 0,947 020 929 433 6;
  • 40) 0,947 020 929 433 6 × 2 = 1 + 0,894 041 858 867 2;
  • 41) 0,894 041 858 867 2 × 2 = 1 + 0,788 083 717 734 4;
  • 42) 0,788 083 717 734 4 × 2 = 1 + 0,576 167 435 468 8;
  • 43) 0,576 167 435 468 8 × 2 = 1 + 0,152 334 870 937 6;
  • 44) 0,152 334 870 937 6 × 2 = 0 + 0,304 669 741 875 2;
  • 45) 0,304 669 741 875 2 × 2 = 0 + 0,609 339 483 750 4;
  • 46) 0,609 339 483 750 4 × 2 = 1 + 0,218 678 967 500 8;
  • 47) 0,218 678 967 500 8 × 2 = 0 + 0,437 357 935 001 6;
  • 48) 0,437 357 935 001 6 × 2 = 0 + 0,874 715 870 003 2;
  • 49) 0,874 715 870 003 2 × 2 = 1 + 0,749 431 740 006 4;
  • 50) 0,749 431 740 006 4 × 2 = 1 + 0,498 863 480 012 8;
  • 51) 0,498 863 480 012 8 × 2 = 0 + 0,997 726 960 025 6;
  • 52) 0,997 726 960 025 6 × 2 = 1 + 0,995 453 920 051 2;
  • 53) 0,995 453 920 051 2 × 2 = 1 + 0,990 907 840 102 4;
  • 54) 0,990 907 840 102 4 × 2 = 1 + 0,981 815 680 204 8;
  • 55) 0,981 815 680 204 8 × 2 = 1 + 0,963 631 360 409 6;
  • 56) 0,963 631 360 409 6 × 2 = 1 + 0,927 262 720 819 2;

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:


0,105 000 000 012 2(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,105 000 000 012 2(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111(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:


0,105 000 000 012 2(10) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111(2) =


0,0001 1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111(2) × 20 =


1,1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111(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 0010 0001 1110 0100 1101 1111


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 0010 0001 1110 0100 1101 1111 =


1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 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 1011


Mantisă (52 biți) =
1010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0010 0001 1110 0100 1101 1111


Numărul zecimal -0,105 000 000 012 2 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 0010 0001 1110 0100 1101 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