-2,408 767 800 872 6 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -2,408 767 800 872 6(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
-2,408 767 800 872 6(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:

|-2,408 767 800 872 6| = 2,408 767 800 872 6


2. Întâi convertește în binar (în baza 2) partea întreagă: 2.
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;
  • 2 : 2 = 1 + 0;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

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.

2(10) =


10(2)


4. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,408 767 800 872 6.

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) 0,408 767 800 872 6 × 2 = 0 + 0,817 535 601 745 2;
  • 2) 0,817 535 601 745 2 × 2 = 1 + 0,635 071 203 490 4;
  • 3) 0,635 071 203 490 4 × 2 = 1 + 0,270 142 406 980 8;
  • 4) 0,270 142 406 980 8 × 2 = 0 + 0,540 284 813 961 6;
  • 5) 0,540 284 813 961 6 × 2 = 1 + 0,080 569 627 923 2;
  • 6) 0,080 569 627 923 2 × 2 = 0 + 0,161 139 255 846 4;
  • 7) 0,161 139 255 846 4 × 2 = 0 + 0,322 278 511 692 8;
  • 8) 0,322 278 511 692 8 × 2 = 0 + 0,644 557 023 385 6;
  • 9) 0,644 557 023 385 6 × 2 = 1 + 0,289 114 046 771 2;
  • 10) 0,289 114 046 771 2 × 2 = 0 + 0,578 228 093 542 4;
  • 11) 0,578 228 093 542 4 × 2 = 1 + 0,156 456 187 084 8;
  • 12) 0,156 456 187 084 8 × 2 = 0 + 0,312 912 374 169 6;
  • 13) 0,312 912 374 169 6 × 2 = 0 + 0,625 824 748 339 2;
  • 14) 0,625 824 748 339 2 × 2 = 1 + 0,251 649 496 678 4;
  • 15) 0,251 649 496 678 4 × 2 = 0 + 0,503 298 993 356 8;
  • 16) 0,503 298 993 356 8 × 2 = 1 + 0,006 597 986 713 6;
  • 17) 0,006 597 986 713 6 × 2 = 0 + 0,013 195 973 427 2;
  • 18) 0,013 195 973 427 2 × 2 = 0 + 0,026 391 946 854 4;
  • 19) 0,026 391 946 854 4 × 2 = 0 + 0,052 783 893 708 8;
  • 20) 0,052 783 893 708 8 × 2 = 0 + 0,105 567 787 417 6;
  • 21) 0,105 567 787 417 6 × 2 = 0 + 0,211 135 574 835 2;
  • 22) 0,211 135 574 835 2 × 2 = 0 + 0,422 271 149 670 4;
  • 23) 0,422 271 149 670 4 × 2 = 0 + 0,844 542 299 340 8;
  • 24) 0,844 542 299 340 8 × 2 = 1 + 0,689 084 598 681 6;
  • 25) 0,689 084 598 681 6 × 2 = 1 + 0,378 169 197 363 2;
  • 26) 0,378 169 197 363 2 × 2 = 0 + 0,756 338 394 726 4;
  • 27) 0,756 338 394 726 4 × 2 = 1 + 0,512 676 789 452 8;
  • 28) 0,512 676 789 452 8 × 2 = 1 + 0,025 353 578 905 6;
  • 29) 0,025 353 578 905 6 × 2 = 0 + 0,050 707 157 811 2;
  • 30) 0,050 707 157 811 2 × 2 = 0 + 0,101 414 315 622 4;
  • 31) 0,101 414 315 622 4 × 2 = 0 + 0,202 828 631 244 8;
  • 32) 0,202 828 631 244 8 × 2 = 0 + 0,405 657 262 489 6;
  • 33) 0,405 657 262 489 6 × 2 = 0 + 0,811 314 524 979 2;
  • 34) 0,811 314 524 979 2 × 2 = 1 + 0,622 629 049 958 4;
  • 35) 0,622 629 049 958 4 × 2 = 1 + 0,245 258 099 916 8;
  • 36) 0,245 258 099 916 8 × 2 = 0 + 0,490 516 199 833 6;
  • 37) 0,490 516 199 833 6 × 2 = 0 + 0,981 032 399 667 2;
  • 38) 0,981 032 399 667 2 × 2 = 1 + 0,962 064 799 334 4;
  • 39) 0,962 064 799 334 4 × 2 = 1 + 0,924 129 598 668 8;
  • 40) 0,924 129 598 668 8 × 2 = 1 + 0,848 259 197 337 6;
  • 41) 0,848 259 197 337 6 × 2 = 1 + 0,696 518 394 675 2;
  • 42) 0,696 518 394 675 2 × 2 = 1 + 0,393 036 789 350 4;
  • 43) 0,393 036 789 350 4 × 2 = 0 + 0,786 073 578 700 8;
  • 44) 0,786 073 578 700 8 × 2 = 1 + 0,572 147 157 401 6;
  • 45) 0,572 147 157 401 6 × 2 = 1 + 0,144 294 314 803 2;
  • 46) 0,144 294 314 803 2 × 2 = 0 + 0,288 588 629 606 4;
  • 47) 0,288 588 629 606 4 × 2 = 0 + 0,577 177 259 212 8;
  • 48) 0,577 177 259 212 8 × 2 = 1 + 0,154 354 518 425 6;
  • 49) 0,154 354 518 425 6 × 2 = 0 + 0,308 709 036 851 2;
  • 50) 0,308 709 036 851 2 × 2 = 0 + 0,617 418 073 702 4;
  • 51) 0,617 418 073 702 4 × 2 = 1 + 0,234 836 147 404 8;
  • 52) 0,234 836 147 404 8 × 2 = 0 + 0,469 672 294 809 6;
  • 53) 0,469 672 294 809 6 × 2 = 0 + 0,939 344 589 619 2;

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:


0,408 767 800 872 6(10) =


0,0110 1000 1010 0101 0000 0001 1011 0000 0110 0111 1101 1001 0010 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

2,408 767 800 872 6(10) =


10,0110 1000 1010 0101 0000 0001 1011 0000 0110 0111 1101 1001 0010 0(2)

7. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

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


2,408 767 800 872 6(10) =


10,0110 1000 1010 0101 0000 0001 1011 0000 0110 0111 1101 1001 0010 0(2) =


10,0110 1000 1010 0101 0000 0001 1011 0000 0110 0111 1101 1001 0010 0(2) × 20 =


1,0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 1001 00(2) × 21


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):
1,0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 1001 00


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) =


1 024(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;
  • 1 024 : 2 = 512 + 0;
  • 512 : 2 = 256 + 0;
  • 256 : 2 = 128 + 0;
  • 128 : 2 = 64 + 0;
  • 64 : 2 = 32 + 0;
  • 32 : 2 = 16 + 0;
  • 16 : 2 = 8 + 0;
  • 8 : 2 = 4 + 0;
  • 4 : 2 = 2 + 0;
  • 2 : 2 = 1 + 0;
  • 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) =


1024(10) =


100 0000 0000(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, prin renunțarea la biții în exces, din dreapta (dacă măcar unul din acești biți în exces e setat pe 1, se pierde din precizie...).


Mantisă (normalizată) =


1. 0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 1001 00 =


0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 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) =
100 0000 0000


Mantisă (52 biți) =
0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 1001


Numărul zecimal -2,408 767 800 872 6 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 100 0000 0000 - 0011 0100 0101 0010 1000 0000 1101 1000 0011 0011 1110 1100 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