-0,180 000 000 037 2 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,180 000 000 037 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
-0,180 000 000 037 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:

|-0,180 000 000 037 2| = 0,180 000 000 037 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: 0,180 000 000 037 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) 0,180 000 000 037 2 × 2 = 0 + 0,360 000 000 074 4;
  • 2) 0,360 000 000 074 4 × 2 = 0 + 0,720 000 000 148 8;
  • 3) 0,720 000 000 148 8 × 2 = 1 + 0,440 000 000 297 6;
  • 4) 0,440 000 000 297 6 × 2 = 0 + 0,880 000 000 595 2;
  • 5) 0,880 000 000 595 2 × 2 = 1 + 0,760 000 001 190 4;
  • 6) 0,760 000 001 190 4 × 2 = 1 + 0,520 000 002 380 8;
  • 7) 0,520 000 002 380 8 × 2 = 1 + 0,040 000 004 761 6;
  • 8) 0,040 000 004 761 6 × 2 = 0 + 0,080 000 009 523 2;
  • 9) 0,080 000 009 523 2 × 2 = 0 + 0,160 000 019 046 4;
  • 10) 0,160 000 019 046 4 × 2 = 0 + 0,320 000 038 092 8;
  • 11) 0,320 000 038 092 8 × 2 = 0 + 0,640 000 076 185 6;
  • 12) 0,640 000 076 185 6 × 2 = 1 + 0,280 000 152 371 2;
  • 13) 0,280 000 152 371 2 × 2 = 0 + 0,560 000 304 742 4;
  • 14) 0,560 000 304 742 4 × 2 = 1 + 0,120 000 609 484 8;
  • 15) 0,120 000 609 484 8 × 2 = 0 + 0,240 001 218 969 6;
  • 16) 0,240 001 218 969 6 × 2 = 0 + 0,480 002 437 939 2;
  • 17) 0,480 002 437 939 2 × 2 = 0 + 0,960 004 875 878 4;
  • 18) 0,960 004 875 878 4 × 2 = 1 + 0,920 009 751 756 8;
  • 19) 0,920 009 751 756 8 × 2 = 1 + 0,840 019 503 513 6;
  • 20) 0,840 019 503 513 6 × 2 = 1 + 0,680 039 007 027 2;
  • 21) 0,680 039 007 027 2 × 2 = 1 + 0,360 078 014 054 4;
  • 22) 0,360 078 014 054 4 × 2 = 0 + 0,720 156 028 108 8;
  • 23) 0,720 156 028 108 8 × 2 = 1 + 0,440 312 056 217 6;
  • 24) 0,440 312 056 217 6 × 2 = 0 + 0,880 624 112 435 2;
  • 25) 0,880 624 112 435 2 × 2 = 1 + 0,761 248 224 870 4;
  • 26) 0,761 248 224 870 4 × 2 = 1 + 0,522 496 449 740 8;
  • 27) 0,522 496 449 740 8 × 2 = 1 + 0,044 992 899 481 6;
  • 28) 0,044 992 899 481 6 × 2 = 0 + 0,089 985 798 963 2;
  • 29) 0,089 985 798 963 2 × 2 = 0 + 0,179 971 597 926 4;
  • 30) 0,179 971 597 926 4 × 2 = 0 + 0,359 943 195 852 8;
  • 31) 0,359 943 195 852 8 × 2 = 0 + 0,719 886 391 705 6;
  • 32) 0,719 886 391 705 6 × 2 = 1 + 0,439 772 783 411 2;
  • 33) 0,439 772 783 411 2 × 2 = 0 + 0,879 545 566 822 4;
  • 34) 0,879 545 566 822 4 × 2 = 1 + 0,759 091 133 644 8;
  • 35) 0,759 091 133 644 8 × 2 = 1 + 0,518 182 267 289 6;
  • 36) 0,518 182 267 289 6 × 2 = 1 + 0,036 364 534 579 2;
  • 37) 0,036 364 534 579 2 × 2 = 0 + 0,072 729 069 158 4;
  • 38) 0,072 729 069 158 4 × 2 = 0 + 0,145 458 138 316 8;
  • 39) 0,145 458 138 316 8 × 2 = 0 + 0,290 916 276 633 6;
  • 40) 0,290 916 276 633 6 × 2 = 0 + 0,581 832 553 267 2;
  • 41) 0,581 832 553 267 2 × 2 = 1 + 0,163 665 106 534 4;
  • 42) 0,163 665 106 534 4 × 2 = 0 + 0,327 330 213 068 8;
  • 43) 0,327 330 213 068 8 × 2 = 0 + 0,654 660 426 137 6;
  • 44) 0,654 660 426 137 6 × 2 = 1 + 0,309 320 852 275 2;
  • 45) 0,309 320 852 275 2 × 2 = 0 + 0,618 641 704 550 4;
  • 46) 0,618 641 704 550 4 × 2 = 1 + 0,237 283 409 100 8;
  • 47) 0,237 283 409 100 8 × 2 = 0 + 0,474 566 818 201 6;
  • 48) 0,474 566 818 201 6 × 2 = 0 + 0,949 133 636 403 2;
  • 49) 0,949 133 636 403 2 × 2 = 1 + 0,898 267 272 806 4;
  • 50) 0,898 267 272 806 4 × 2 = 1 + 0,796 534 545 612 8;
  • 51) 0,796 534 545 612 8 × 2 = 1 + 0,593 069 091 225 6;
  • 52) 0,593 069 091 225 6 × 2 = 1 + 0,186 138 182 451 2;
  • 53) 0,186 138 182 451 2 × 2 = 0 + 0,372 276 364 902 4;
  • 54) 0,372 276 364 902 4 × 2 = 0 + 0,744 552 729 804 8;
  • 55) 0,744 552 729 804 8 × 2 = 1 + 0,489 105 459 609 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:


0,180 000 000 037 2(10) =


0,0010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0111 0000 1001 0100 1111 001(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,180 000 000 037 2(10) =


0,0010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0111 0000 1001 0100 1111 001(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 3 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,180 000 000 037 2(10) =


0,0010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0111 0000 1001 0100 1111 001(2) =


0,0010 1110 0001 0100 0111 1010 1110 0001 0111 0000 1001 0100 1111 001(2) × 20 =


1,0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001(2) × 2-3


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): -3


Mantisă (nenormalizată):
1,0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-3 + 2(11-1) - 1 =


(-3 + 1 023)(10) =


1 020(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;
  • 1 020 : 2 = 510 + 0;
  • 510 : 2 = 255 + 0;
  • 255 : 2 = 127 + 1;
  • 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) =


1020(10) =


011 1111 1100(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. 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001 =


0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001


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 1100


Mantisă (52 biți) =
0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001


Numărul zecimal -0,180 000 000 037 2 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1100 - 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1011 1000 0100 1010 0111 1001

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