-0,381 966 011 255 02 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,381 966 011 255 02(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
-0,381 966 011 255 02(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:

|-0,381 966 011 255 02| = 0,381 966 011 255 02


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: 0,381 966 011 255 02.

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) 0,381 966 011 255 02 × 2 = 0 + 0,763 932 022 510 04;
  • 2) 0,763 932 022 510 04 × 2 = 1 + 0,527 864 045 020 08;
  • 3) 0,527 864 045 020 08 × 2 = 1 + 0,055 728 090 040 16;
  • 4) 0,055 728 090 040 16 × 2 = 0 + 0,111 456 180 080 32;
  • 5) 0,111 456 180 080 32 × 2 = 0 + 0,222 912 360 160 64;
  • 6) 0,222 912 360 160 64 × 2 = 0 + 0,445 824 720 321 28;
  • 7) 0,445 824 720 321 28 × 2 = 0 + 0,891 649 440 642 56;
  • 8) 0,891 649 440 642 56 × 2 = 1 + 0,783 298 881 285 12;
  • 9) 0,783 298 881 285 12 × 2 = 1 + 0,566 597 762 570 24;
  • 10) 0,566 597 762 570 24 × 2 = 1 + 0,133 195 525 140 48;
  • 11) 0,133 195 525 140 48 × 2 = 0 + 0,266 391 050 280 96;
  • 12) 0,266 391 050 280 96 × 2 = 0 + 0,532 782 100 561 92;
  • 13) 0,532 782 100 561 92 × 2 = 1 + 0,065 564 201 123 84;
  • 14) 0,065 564 201 123 84 × 2 = 0 + 0,131 128 402 247 68;
  • 15) 0,131 128 402 247 68 × 2 = 0 + 0,262 256 804 495 36;
  • 16) 0,262 256 804 495 36 × 2 = 0 + 0,524 513 608 990 72;
  • 17) 0,524 513 608 990 72 × 2 = 1 + 0,049 027 217 981 44;
  • 18) 0,049 027 217 981 44 × 2 = 0 + 0,098 054 435 962 88;
  • 19) 0,098 054 435 962 88 × 2 = 0 + 0,196 108 871 925 76;
  • 20) 0,196 108 871 925 76 × 2 = 0 + 0,392 217 743 851 52;
  • 21) 0,392 217 743 851 52 × 2 = 0 + 0,784 435 487 703 04;
  • 22) 0,784 435 487 703 04 × 2 = 1 + 0,568 870 975 406 08;
  • 23) 0,568 870 975 406 08 × 2 = 1 + 0,137 741 950 812 16;
  • 24) 0,137 741 950 812 16 × 2 = 0 + 0,275 483 901 624 32;
  • 25) 0,275 483 901 624 32 × 2 = 0 + 0,550 967 803 248 64;
  • 26) 0,550 967 803 248 64 × 2 = 1 + 0,101 935 606 497 28;
  • 27) 0,101 935 606 497 28 × 2 = 0 + 0,203 871 212 994 56;
  • 28) 0,203 871 212 994 56 × 2 = 0 + 0,407 742 425 989 12;
  • 29) 0,407 742 425 989 12 × 2 = 0 + 0,815 484 851 978 24;
  • 30) 0,815 484 851 978 24 × 2 = 1 + 0,630 969 703 956 48;
  • 31) 0,630 969 703 956 48 × 2 = 1 + 0,261 939 407 912 96;
  • 32) 0,261 939 407 912 96 × 2 = 0 + 0,523 878 815 825 92;
  • 33) 0,523 878 815 825 92 × 2 = 1 + 0,047 757 631 651 84;
  • 34) 0,047 757 631 651 84 × 2 = 0 + 0,095 515 263 303 68;
  • 35) 0,095 515 263 303 68 × 2 = 0 + 0,191 030 526 607 36;
  • 36) 0,191 030 526 607 36 × 2 = 0 + 0,382 061 053 214 72;
  • 37) 0,382 061 053 214 72 × 2 = 0 + 0,764 122 106 429 44;
  • 38) 0,764 122 106 429 44 × 2 = 1 + 0,528 244 212 858 88;
  • 39) 0,528 244 212 858 88 × 2 = 1 + 0,056 488 425 717 76;
  • 40) 0,056 488 425 717 76 × 2 = 0 + 0,112 976 851 435 52;
  • 41) 0,112 976 851 435 52 × 2 = 0 + 0,225 953 702 871 04;
  • 42) 0,225 953 702 871 04 × 2 = 0 + 0,451 907 405 742 08;
  • 43) 0,451 907 405 742 08 × 2 = 0 + 0,903 814 811 484 16;
  • 44) 0,903 814 811 484 16 × 2 = 1 + 0,807 629 622 968 32;
  • 45) 0,807 629 622 968 32 × 2 = 1 + 0,615 259 245 936 64;
  • 46) 0,615 259 245 936 64 × 2 = 1 + 0,230 518 491 873 28;
  • 47) 0,230 518 491 873 28 × 2 = 0 + 0,461 036 983 746 56;
  • 48) 0,461 036 983 746 56 × 2 = 0 + 0,922 073 967 493 12;
  • 49) 0,922 073 967 493 12 × 2 = 1 + 0,844 147 934 986 24;
  • 50) 0,844 147 934 986 24 × 2 = 1 + 0,688 295 869 972 48;
  • 51) 0,688 295 869 972 48 × 2 = 1 + 0,376 591 739 944 96;
  • 52) 0,376 591 739 944 96 × 2 = 0 + 0,753 183 479 889 92;
  • 53) 0,753 183 479 889 92 × 2 = 1 + 0,506 366 959 779 84;
  • 54) 0,506 366 959 779 84 × 2 = 1 + 0,012 733 919 559 68;

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:


0,381 966 011 255 02(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0001 1100 1110 11(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,381 966 011 255 02(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0001 1100 1110 11(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 2 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,381 966 011 255 02(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0001 1100 1110 11(2) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0001 1100 1110 11(2) × 20 =


1,1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 1011(2) × 2-2


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): -2


Mantisă (nenormalizată):
1,1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 1011


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


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


(-2 + 1 023)(10) =


1 021(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;
  • 1 021 : 2 = 510 + 1;
  • 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) =


1021(10) =


011 1111 1101(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. 1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 1011 =


1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 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 1101


Mantisă (52 biți) =
1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 1011


Numărul zecimal -0,381 966 011 255 02 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1101 - 1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 0111 0011 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