-2,447 581 244 357 921 521 399 255 986 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere -2,447 581 244 357 921 521 399 255 986(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
-2,447 581 244 357 921 521 399 255 986(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:

|-2,447 581 244 357 921 521 399 255 986| = 2,447 581 244 357 921 521 399 255 986


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: 0,447 581 244 357 921 521 399 255 986.

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) 0,447 581 244 357 921 521 399 255 986 × 2 = 0 + 0,895 162 488 715 843 042 798 511 972;
  • 2) 0,895 162 488 715 843 042 798 511 972 × 2 = 1 + 0,790 324 977 431 686 085 597 023 944;
  • 3) 0,790 324 977 431 686 085 597 023 944 × 2 = 1 + 0,580 649 954 863 372 171 194 047 888;
  • 4) 0,580 649 954 863 372 171 194 047 888 × 2 = 1 + 0,161 299 909 726 744 342 388 095 776;
  • 5) 0,161 299 909 726 744 342 388 095 776 × 2 = 0 + 0,322 599 819 453 488 684 776 191 552;
  • 6) 0,322 599 819 453 488 684 776 191 552 × 2 = 0 + 0,645 199 638 906 977 369 552 383 104;
  • 7) 0,645 199 638 906 977 369 552 383 104 × 2 = 1 + 0,290 399 277 813 954 739 104 766 208;
  • 8) 0,290 399 277 813 954 739 104 766 208 × 2 = 0 + 0,580 798 555 627 909 478 209 532 416;
  • 9) 0,580 798 555 627 909 478 209 532 416 × 2 = 1 + 0,161 597 111 255 818 956 419 064 832;
  • 10) 0,161 597 111 255 818 956 419 064 832 × 2 = 0 + 0,323 194 222 511 637 912 838 129 664;
  • 11) 0,323 194 222 511 637 912 838 129 664 × 2 = 0 + 0,646 388 445 023 275 825 676 259 328;
  • 12) 0,646 388 445 023 275 825 676 259 328 × 2 = 1 + 0,292 776 890 046 551 651 352 518 656;
  • 13) 0,292 776 890 046 551 651 352 518 656 × 2 = 0 + 0,585 553 780 093 103 302 705 037 312;
  • 14) 0,585 553 780 093 103 302 705 037 312 × 2 = 1 + 0,171 107 560 186 206 605 410 074 624;
  • 15) 0,171 107 560 186 206 605 410 074 624 × 2 = 0 + 0,342 215 120 372 413 210 820 149 248;
  • 16) 0,342 215 120 372 413 210 820 149 248 × 2 = 0 + 0,684 430 240 744 826 421 640 298 496;
  • 17) 0,684 430 240 744 826 421 640 298 496 × 2 = 1 + 0,368 860 481 489 652 843 280 596 992;
  • 18) 0,368 860 481 489 652 843 280 596 992 × 2 = 0 + 0,737 720 962 979 305 686 561 193 984;
  • 19) 0,737 720 962 979 305 686 561 193 984 × 2 = 1 + 0,475 441 925 958 611 373 122 387 968;
  • 20) 0,475 441 925 958 611 373 122 387 968 × 2 = 0 + 0,950 883 851 917 222 746 244 775 936;
  • 21) 0,950 883 851 917 222 746 244 775 936 × 2 = 1 + 0,901 767 703 834 445 492 489 551 872;
  • 22) 0,901 767 703 834 445 492 489 551 872 × 2 = 1 + 0,803 535 407 668 890 984 979 103 744;
  • 23) 0,803 535 407 668 890 984 979 103 744 × 2 = 1 + 0,607 070 815 337 781 969 958 207 488;
  • 24) 0,607 070 815 337 781 969 958 207 488 × 2 = 1 + 0,214 141 630 675 563 939 916 414 976;
  • 25) 0,214 141 630 675 563 939 916 414 976 × 2 = 0 + 0,428 283 261 351 127 879 832 829 952;
  • 26) 0,428 283 261 351 127 879 832 829 952 × 2 = 0 + 0,856 566 522 702 255 759 665 659 904;
  • 27) 0,856 566 522 702 255 759 665 659 904 × 2 = 1 + 0,713 133 045 404 511 519 331 319 808;
  • 28) 0,713 133 045 404 511 519 331 319 808 × 2 = 1 + 0,426 266 090 809 023 038 662 639 616;
  • 29) 0,426 266 090 809 023 038 662 639 616 × 2 = 0 + 0,852 532 181 618 046 077 325 279 232;
  • 30) 0,852 532 181 618 046 077 325 279 232 × 2 = 1 + 0,705 064 363 236 092 154 650 558 464;
  • 31) 0,705 064 363 236 092 154 650 558 464 × 2 = 1 + 0,410 128 726 472 184 309 301 116 928;
  • 32) 0,410 128 726 472 184 309 301 116 928 × 2 = 0 + 0,820 257 452 944 368 618 602 233 856;
  • 33) 0,820 257 452 944 368 618 602 233 856 × 2 = 1 + 0,640 514 905 888 737 237 204 467 712;
  • 34) 0,640 514 905 888 737 237 204 467 712 × 2 = 1 + 0,281 029 811 777 474 474 408 935 424;
  • 35) 0,281 029 811 777 474 474 408 935 424 × 2 = 0 + 0,562 059 623 554 948 948 817 870 848;
  • 36) 0,562 059 623 554 948 948 817 870 848 × 2 = 1 + 0,124 119 247 109 897 897 635 741 696;
  • 37) 0,124 119 247 109 897 897 635 741 696 × 2 = 0 + 0,248 238 494 219 795 795 271 483 392;
  • 38) 0,248 238 494 219 795 795 271 483 392 × 2 = 0 + 0,496 476 988 439 591 590 542 966 784;
  • 39) 0,496 476 988 439 591 590 542 966 784 × 2 = 0 + 0,992 953 976 879 183 181 085 933 568;
  • 40) 0,992 953 976 879 183 181 085 933 568 × 2 = 1 + 0,985 907 953 758 366 362 171 867 136;
  • 41) 0,985 907 953 758 366 362 171 867 136 × 2 = 1 + 0,971 815 907 516 732 724 343 734 272;
  • 42) 0,971 815 907 516 732 724 343 734 272 × 2 = 1 + 0,943 631 815 033 465 448 687 468 544;
  • 43) 0,943 631 815 033 465 448 687 468 544 × 2 = 1 + 0,887 263 630 066 930 897 374 937 088;
  • 44) 0,887 263 630 066 930 897 374 937 088 × 2 = 1 + 0,774 527 260 133 861 794 749 874 176;
  • 45) 0,774 527 260 133 861 794 749 874 176 × 2 = 1 + 0,549 054 520 267 723 589 499 748 352;
  • 46) 0,549 054 520 267 723 589 499 748 352 × 2 = 1 + 0,098 109 040 535 447 178 999 496 704;
  • 47) 0,098 109 040 535 447 178 999 496 704 × 2 = 0 + 0,196 218 081 070 894 357 998 993 408;
  • 48) 0,196 218 081 070 894 357 998 993 408 × 2 = 0 + 0,392 436 162 141 788 715 997 986 816;
  • 49) 0,392 436 162 141 788 715 997 986 816 × 2 = 0 + 0,784 872 324 283 577 431 995 973 632;
  • 50) 0,784 872 324 283 577 431 995 973 632 × 2 = 1 + 0,569 744 648 567 154 863 991 947 264;
  • 51) 0,569 744 648 567 154 863 991 947 264 × 2 = 1 + 0,139 489 297 134 309 727 983 894 528;
  • 52) 0,139 489 297 134 309 727 983 894 528 × 2 = 0 + 0,278 978 594 268 619 455 967 789 056;
  • 53) 0,278 978 594 268 619 455 967 789 056 × 2 = 0 + 0,557 957 188 537 238 911 935 578 112;

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:


0,447 581 244 357 921 521 399 255 986(10) =


0,0111 0010 1001 0100 1010 1111 0011 0110 1101 0001 1111 1100 0110 0(2)

6. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

2,447 581 244 357 921 521 399 255 986(10) =


10,0111 0010 1001 0100 1010 1111 0011 0110 1101 0001 1111 1100 0110 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:


2,447 581 244 357 921 521 399 255 986(10) =


10,0111 0010 1001 0100 1010 1111 0011 0110 1101 0001 1111 1100 0110 0(2) =


10,0111 0010 1001 0100 1010 1111 0011 0110 1101 0001 1111 1100 0110 0(2) × 20 =


1,0011 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 0011 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 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 0011 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 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 0011 00 =


0011 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 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) =
100 0000 0000


Mantisă (52 biți) =
0011 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 0011


Numărul zecimal -2,447 581 244 357 921 521 399 255 986 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

1 - 100 0000 0000 - 0011 1001 0100 1010 0101 0111 1001 1011 0110 1000 1111 1110 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