-0,381 966 011 255 11 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,381 966 011 255 11(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 11(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 11| = 0,381 966 011 255 11


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 11.

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 11 × 2 = 0 + 0,763 932 022 510 22;
  • 2) 0,763 932 022 510 22 × 2 = 1 + 0,527 864 045 020 44;
  • 3) 0,527 864 045 020 44 × 2 = 1 + 0,055 728 090 040 88;
  • 4) 0,055 728 090 040 88 × 2 = 0 + 0,111 456 180 081 76;
  • 5) 0,111 456 180 081 76 × 2 = 0 + 0,222 912 360 163 52;
  • 6) 0,222 912 360 163 52 × 2 = 0 + 0,445 824 720 327 04;
  • 7) 0,445 824 720 327 04 × 2 = 0 + 0,891 649 440 654 08;
  • 8) 0,891 649 440 654 08 × 2 = 1 + 0,783 298 881 308 16;
  • 9) 0,783 298 881 308 16 × 2 = 1 + 0,566 597 762 616 32;
  • 10) 0,566 597 762 616 32 × 2 = 1 + 0,133 195 525 232 64;
  • 11) 0,133 195 525 232 64 × 2 = 0 + 0,266 391 050 465 28;
  • 12) 0,266 391 050 465 28 × 2 = 0 + 0,532 782 100 930 56;
  • 13) 0,532 782 100 930 56 × 2 = 1 + 0,065 564 201 861 12;
  • 14) 0,065 564 201 861 12 × 2 = 0 + 0,131 128 403 722 24;
  • 15) 0,131 128 403 722 24 × 2 = 0 + 0,262 256 807 444 48;
  • 16) 0,262 256 807 444 48 × 2 = 0 + 0,524 513 614 888 96;
  • 17) 0,524 513 614 888 96 × 2 = 1 + 0,049 027 229 777 92;
  • 18) 0,049 027 229 777 92 × 2 = 0 + 0,098 054 459 555 84;
  • 19) 0,098 054 459 555 84 × 2 = 0 + 0,196 108 919 111 68;
  • 20) 0,196 108 919 111 68 × 2 = 0 + 0,392 217 838 223 36;
  • 21) 0,392 217 838 223 36 × 2 = 0 + 0,784 435 676 446 72;
  • 22) 0,784 435 676 446 72 × 2 = 1 + 0,568 871 352 893 44;
  • 23) 0,568 871 352 893 44 × 2 = 1 + 0,137 742 705 786 88;
  • 24) 0,137 742 705 786 88 × 2 = 0 + 0,275 485 411 573 76;
  • 25) 0,275 485 411 573 76 × 2 = 0 + 0,550 970 823 147 52;
  • 26) 0,550 970 823 147 52 × 2 = 1 + 0,101 941 646 295 04;
  • 27) 0,101 941 646 295 04 × 2 = 0 + 0,203 883 292 590 08;
  • 28) 0,203 883 292 590 08 × 2 = 0 + 0,407 766 585 180 16;
  • 29) 0,407 766 585 180 16 × 2 = 0 + 0,815 533 170 360 32;
  • 30) 0,815 533 170 360 32 × 2 = 1 + 0,631 066 340 720 64;
  • 31) 0,631 066 340 720 64 × 2 = 1 + 0,262 132 681 441 28;
  • 32) 0,262 132 681 441 28 × 2 = 0 + 0,524 265 362 882 56;
  • 33) 0,524 265 362 882 56 × 2 = 1 + 0,048 530 725 765 12;
  • 34) 0,048 530 725 765 12 × 2 = 0 + 0,097 061 451 530 24;
  • 35) 0,097 061 451 530 24 × 2 = 0 + 0,194 122 903 060 48;
  • 36) 0,194 122 903 060 48 × 2 = 0 + 0,388 245 806 120 96;
  • 37) 0,388 245 806 120 96 × 2 = 0 + 0,776 491 612 241 92;
  • 38) 0,776 491 612 241 92 × 2 = 1 + 0,552 983 224 483 84;
  • 39) 0,552 983 224 483 84 × 2 = 1 + 0,105 966 448 967 68;
  • 40) 0,105 966 448 967 68 × 2 = 0 + 0,211 932 897 935 36;
  • 41) 0,211 932 897 935 36 × 2 = 0 + 0,423 865 795 870 72;
  • 42) 0,423 865 795 870 72 × 2 = 0 + 0,847 731 591 741 44;
  • 43) 0,847 731 591 741 44 × 2 = 1 + 0,695 463 183 482 88;
  • 44) 0,695 463 183 482 88 × 2 = 1 + 0,390 926 366 965 76;
  • 45) 0,390 926 366 965 76 × 2 = 0 + 0,781 852 733 931 52;
  • 46) 0,781 852 733 931 52 × 2 = 1 + 0,563 705 467 863 04;
  • 47) 0,563 705 467 863 04 × 2 = 1 + 0,127 410 935 726 08;
  • 48) 0,127 410 935 726 08 × 2 = 0 + 0,254 821 871 452 16;
  • 49) 0,254 821 871 452 16 × 2 = 0 + 0,509 643 742 904 32;
  • 50) 0,509 643 742 904 32 × 2 = 1 + 0,019 287 485 808 64;
  • 51) 0,019 287 485 808 64 × 2 = 0 + 0,038 574 971 617 28;
  • 52) 0,038 574 971 617 28 × 2 = 0 + 0,077 149 943 234 56;
  • 53) 0,077 149 943 234 56 × 2 = 0 + 0,154 299 886 469 12;
  • 54) 0,154 299 886 469 12 × 2 = 0 + 0,308 599 772 938 24;

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 11(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0011 0110 0100 00(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,381 966 011 255 11(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0011 0110 0100 00(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 11(10) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0011 0110 0100 00(2) =


0,0110 0001 1100 1000 1000 0110 0100 0110 1000 0110 0011 0110 0100 00(2) × 20 =


1,1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 1101 1001 0000(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 1101 1001 0000


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 1101 1001 0000 =


1000 0111 0010 0010 0001 1001 0001 1010 0001 1000 1101 1001 0000


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 1101 1001 0000


Numărul zecimal -0,381 966 011 255 11 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 1101 1001 0000


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