-0,214 999 999 999 94 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,214 999 999 999 94(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
-0,214 999 999 999 94(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:

|-0,214 999 999 999 94| = 0,214 999 999 999 94


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: 0,214 999 999 999 94.

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) 0,214 999 999 999 94 × 2 = 0 + 0,429 999 999 999 88;
  • 2) 0,429 999 999 999 88 × 2 = 0 + 0,859 999 999 999 76;
  • 3) 0,859 999 999 999 76 × 2 = 1 + 0,719 999 999 999 52;
  • 4) 0,719 999 999 999 52 × 2 = 1 + 0,439 999 999 999 04;
  • 5) 0,439 999 999 999 04 × 2 = 0 + 0,879 999 999 998 08;
  • 6) 0,879 999 999 998 08 × 2 = 1 + 0,759 999 999 996 16;
  • 7) 0,759 999 999 996 16 × 2 = 1 + 0,519 999 999 992 32;
  • 8) 0,519 999 999 992 32 × 2 = 1 + 0,039 999 999 984 64;
  • 9) 0,039 999 999 984 64 × 2 = 0 + 0,079 999 999 969 28;
  • 10) 0,079 999 999 969 28 × 2 = 0 + 0,159 999 999 938 56;
  • 11) 0,159 999 999 938 56 × 2 = 0 + 0,319 999 999 877 12;
  • 12) 0,319 999 999 877 12 × 2 = 0 + 0,639 999 999 754 24;
  • 13) 0,639 999 999 754 24 × 2 = 1 + 0,279 999 999 508 48;
  • 14) 0,279 999 999 508 48 × 2 = 0 + 0,559 999 999 016 96;
  • 15) 0,559 999 999 016 96 × 2 = 1 + 0,119 999 998 033 92;
  • 16) 0,119 999 998 033 92 × 2 = 0 + 0,239 999 996 067 84;
  • 17) 0,239 999 996 067 84 × 2 = 0 + 0,479 999 992 135 68;
  • 18) 0,479 999 992 135 68 × 2 = 0 + 0,959 999 984 271 36;
  • 19) 0,959 999 984 271 36 × 2 = 1 + 0,919 999 968 542 72;
  • 20) 0,919 999 968 542 72 × 2 = 1 + 0,839 999 937 085 44;
  • 21) 0,839 999 937 085 44 × 2 = 1 + 0,679 999 874 170 88;
  • 22) 0,679 999 874 170 88 × 2 = 1 + 0,359 999 748 341 76;
  • 23) 0,359 999 748 341 76 × 2 = 0 + 0,719 999 496 683 52;
  • 24) 0,719 999 496 683 52 × 2 = 1 + 0,439 998 993 367 04;
  • 25) 0,439 998 993 367 04 × 2 = 0 + 0,879 997 986 734 08;
  • 26) 0,879 997 986 734 08 × 2 = 1 + 0,759 995 973 468 16;
  • 27) 0,759 995 973 468 16 × 2 = 1 + 0,519 991 946 936 32;
  • 28) 0,519 991 946 936 32 × 2 = 1 + 0,039 983 893 872 64;
  • 29) 0,039 983 893 872 64 × 2 = 0 + 0,079 967 787 745 28;
  • 30) 0,079 967 787 745 28 × 2 = 0 + 0,159 935 575 490 56;
  • 31) 0,159 935 575 490 56 × 2 = 0 + 0,319 871 150 981 12;
  • 32) 0,319 871 150 981 12 × 2 = 0 + 0,639 742 301 962 24;
  • 33) 0,639 742 301 962 24 × 2 = 1 + 0,279 484 603 924 48;
  • 34) 0,279 484 603 924 48 × 2 = 0 + 0,558 969 207 848 96;
  • 35) 0,558 969 207 848 96 × 2 = 1 + 0,117 938 415 697 92;
  • 36) 0,117 938 415 697 92 × 2 = 0 + 0,235 876 831 395 84;
  • 37) 0,235 876 831 395 84 × 2 = 0 + 0,471 753 662 791 68;
  • 38) 0,471 753 662 791 68 × 2 = 0 + 0,943 507 325 583 36;
  • 39) 0,943 507 325 583 36 × 2 = 1 + 0,887 014 651 166 72;
  • 40) 0,887 014 651 166 72 × 2 = 1 + 0,774 029 302 333 44;
  • 41) 0,774 029 302 333 44 × 2 = 1 + 0,548 058 604 666 88;
  • 42) 0,548 058 604 666 88 × 2 = 1 + 0,096 117 209 333 76;
  • 43) 0,096 117 209 333 76 × 2 = 0 + 0,192 234 418 667 52;
  • 44) 0,192 234 418 667 52 × 2 = 0 + 0,384 468 837 335 04;
  • 45) 0,384 468 837 335 04 × 2 = 0 + 0,768 937 674 670 08;
  • 46) 0,768 937 674 670 08 × 2 = 1 + 0,537 875 349 340 16;
  • 47) 0,537 875 349 340 16 × 2 = 1 + 0,075 750 698 680 32;
  • 48) 0,075 750 698 680 32 × 2 = 0 + 0,151 501 397 360 64;
  • 49) 0,151 501 397 360 64 × 2 = 0 + 0,303 002 794 721 28;
  • 50) 0,303 002 794 721 28 × 2 = 0 + 0,606 005 589 442 56;
  • 51) 0,606 005 589 442 56 × 2 = 1 + 0,212 011 178 885 12;
  • 52) 0,212 011 178 885 12 × 2 = 0 + 0,424 022 357 770 24;
  • 53) 0,424 022 357 770 24 × 2 = 0 + 0,848 044 715 540 48;
  • 54) 0,848 044 715 540 48 × 2 = 1 + 0,696 089 431 080 96;
  • 55) 0,696 089 431 080 96 × 2 = 1 + 0,392 178 862 161 92;

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:


0,214 999 999 999 94(10) =


0,0011 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1010 0011 1100 0110 0010 011(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,214 999 999 999 94(10) =


0,0011 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1010 0011 1100 0110 0010 011(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:


0,214 999 999 999 94(10) =


0,0011 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1010 0011 1100 0110 0010 011(2) =


0,0011 0111 0000 1010 0011 1101 0111 0000 1010 0011 1100 0110 0010 011(2) × 20 =


1,1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011(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):
1,1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011


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. 1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011 =


1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011


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) =
1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011


Numărul zecimal -0,214 999 999 999 94 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1100 - 1011 1000 0101 0001 1110 1011 1000 0101 0001 1110 0011 0001 0011

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