-0,841 470 986 916 8 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -0,841 470 986 916 8(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
-0,841 470 986 916 8(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:

|-0,841 470 986 916 8| = 0,841 470 986 916 8


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: 0,841 470 986 916 8.

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) 0,841 470 986 916 8 × 2 = 1 + 0,682 941 973 833 6;
  • 2) 0,682 941 973 833 6 × 2 = 1 + 0,365 883 947 667 2;
  • 3) 0,365 883 947 667 2 × 2 = 0 + 0,731 767 895 334 4;
  • 4) 0,731 767 895 334 4 × 2 = 1 + 0,463 535 790 668 8;
  • 5) 0,463 535 790 668 8 × 2 = 0 + 0,927 071 581 337 6;
  • 6) 0,927 071 581 337 6 × 2 = 1 + 0,854 143 162 675 2;
  • 7) 0,854 143 162 675 2 × 2 = 1 + 0,708 286 325 350 4;
  • 8) 0,708 286 325 350 4 × 2 = 1 + 0,416 572 650 700 8;
  • 9) 0,416 572 650 700 8 × 2 = 0 + 0,833 145 301 401 6;
  • 10) 0,833 145 301 401 6 × 2 = 1 + 0,666 290 602 803 2;
  • 11) 0,666 290 602 803 2 × 2 = 1 + 0,332 581 205 606 4;
  • 12) 0,332 581 205 606 4 × 2 = 0 + 0,665 162 411 212 8;
  • 13) 0,665 162 411 212 8 × 2 = 1 + 0,330 324 822 425 6;
  • 14) 0,330 324 822 425 6 × 2 = 0 + 0,660 649 644 851 2;
  • 15) 0,660 649 644 851 2 × 2 = 1 + 0,321 299 289 702 4;
  • 16) 0,321 299 289 702 4 × 2 = 0 + 0,642 598 579 404 8;
  • 17) 0,642 598 579 404 8 × 2 = 1 + 0,285 197 158 809 6;
  • 18) 0,285 197 158 809 6 × 2 = 0 + 0,570 394 317 619 2;
  • 19) 0,570 394 317 619 2 × 2 = 1 + 0,140 788 635 238 4;
  • 20) 0,140 788 635 238 4 × 2 = 0 + 0,281 577 270 476 8;
  • 21) 0,281 577 270 476 8 × 2 = 0 + 0,563 154 540 953 6;
  • 22) 0,563 154 540 953 6 × 2 = 1 + 0,126 309 081 907 2;
  • 23) 0,126 309 081 907 2 × 2 = 0 + 0,252 618 163 814 4;
  • 24) 0,252 618 163 814 4 × 2 = 0 + 0,505 236 327 628 8;
  • 25) 0,505 236 327 628 8 × 2 = 1 + 0,010 472 655 257 6;
  • 26) 0,010 472 655 257 6 × 2 = 0 + 0,020 945 310 515 2;
  • 27) 0,020 945 310 515 2 × 2 = 0 + 0,041 890 621 030 4;
  • 28) 0,041 890 621 030 4 × 2 = 0 + 0,083 781 242 060 8;
  • 29) 0,083 781 242 060 8 × 2 = 0 + 0,167 562 484 121 6;
  • 30) 0,167 562 484 121 6 × 2 = 0 + 0,335 124 968 243 2;
  • 31) 0,335 124 968 243 2 × 2 = 0 + 0,670 249 936 486 4;
  • 32) 0,670 249 936 486 4 × 2 = 1 + 0,340 499 872 972 8;
  • 33) 0,340 499 872 972 8 × 2 = 0 + 0,680 999 745 945 6;
  • 34) 0,680 999 745 945 6 × 2 = 1 + 0,361 999 491 891 2;
  • 35) 0,361 999 491 891 2 × 2 = 0 + 0,723 998 983 782 4;
  • 36) 0,723 998 983 782 4 × 2 = 1 + 0,447 997 967 564 8;
  • 37) 0,447 997 967 564 8 × 2 = 0 + 0,895 995 935 129 6;
  • 38) 0,895 995 935 129 6 × 2 = 1 + 0,791 991 870 259 2;
  • 39) 0,791 991 870 259 2 × 2 = 1 + 0,583 983 740 518 4;
  • 40) 0,583 983 740 518 4 × 2 = 1 + 0,167 967 481 036 8;
  • 41) 0,167 967 481 036 8 × 2 = 0 + 0,335 934 962 073 6;
  • 42) 0,335 934 962 073 6 × 2 = 0 + 0,671 869 924 147 2;
  • 43) 0,671 869 924 147 2 × 2 = 1 + 0,343 739 848 294 4;
  • 44) 0,343 739 848 294 4 × 2 = 0 + 0,687 479 696 588 8;
  • 45) 0,687 479 696 588 8 × 2 = 1 + 0,374 959 393 177 6;
  • 46) 0,374 959 393 177 6 × 2 = 0 + 0,749 918 786 355 2;
  • 47) 0,749 918 786 355 2 × 2 = 1 + 0,499 837 572 710 4;
  • 48) 0,499 837 572 710 4 × 2 = 0 + 0,999 675 145 420 8;
  • 49) 0,999 675 145 420 8 × 2 = 1 + 0,999 350 290 841 6;
  • 50) 0,999 350 290 841 6 × 2 = 1 + 0,998 700 581 683 2;
  • 51) 0,998 700 581 683 2 × 2 = 1 + 0,997 401 163 366 4;
  • 52) 0,997 401 163 366 4 × 2 = 1 + 0,994 802 326 732 8;
  • 53) 0,994 802 326 732 8 × 2 = 1 + 0,989 604 653 465 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:


0,841 470 986 916 8(10) =


0,1101 0111 0110 1010 1010 0100 1000 0001 0101 0111 0010 1010 1111 1(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,841 470 986 916 8(10) =


0,1101 0111 0110 1010 1010 0100 1000 0001 0101 0111 0010 1010 1111 1(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 1 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,841 470 986 916 8(10) =


0,1101 0111 0110 1010 1010 0100 1000 0001 0101 0111 0010 1010 1111 1(2) =


0,1101 0111 0110 1010 1010 0100 1000 0001 0101 0111 0010 1010 1111 1(2) × 20 =


1,1010 1110 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 1111(2) × 2-1


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): -1


Mantisă (nenormalizată):
1,1010 1110 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 1111


9. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


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


(-1 + 1 023)(10) =


1 022(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;
  • 1 022 : 2 = 511 + 0;
  • 511 : 2 = 255 + 1;
  • 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) =


1022(10) =


011 1111 1110(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 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 1111 =


1010 1110 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 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 1110


Mantisă (52 biți) =
1010 1110 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 1111


Numărul zecimal -0,841 470 986 916 8 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 011 1111 1110 - 1010 1110 1101 0101 0100 1001 0000 0010 1010 1110 0101 0101 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