0,000 000 000 019 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 000 019(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
0,000 000 000 019(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. 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;

2. 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)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,000 000 000 019.

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) 0,000 000 000 019 × 2 = 0 + 0,000 000 000 038;
  • 2) 0,000 000 000 038 × 2 = 0 + 0,000 000 000 076;
  • 3) 0,000 000 000 076 × 2 = 0 + 0,000 000 000 152;
  • 4) 0,000 000 000 152 × 2 = 0 + 0,000 000 000 304;
  • 5) 0,000 000 000 304 × 2 = 0 + 0,000 000 000 608;
  • 6) 0,000 000 000 608 × 2 = 0 + 0,000 000 001 216;
  • 7) 0,000 000 001 216 × 2 = 0 + 0,000 000 002 432;
  • 8) 0,000 000 002 432 × 2 = 0 + 0,000 000 004 864;
  • 9) 0,000 000 004 864 × 2 = 0 + 0,000 000 009 728;
  • 10) 0,000 000 009 728 × 2 = 0 + 0,000 000 019 456;
  • 11) 0,000 000 019 456 × 2 = 0 + 0,000 000 038 912;
  • 12) 0,000 000 038 912 × 2 = 0 + 0,000 000 077 824;
  • 13) 0,000 000 077 824 × 2 = 0 + 0,000 000 155 648;
  • 14) 0,000 000 155 648 × 2 = 0 + 0,000 000 311 296;
  • 15) 0,000 000 311 296 × 2 = 0 + 0,000 000 622 592;
  • 16) 0,000 000 622 592 × 2 = 0 + 0,000 001 245 184;
  • 17) 0,000 001 245 184 × 2 = 0 + 0,000 002 490 368;
  • 18) 0,000 002 490 368 × 2 = 0 + 0,000 004 980 736;
  • 19) 0,000 004 980 736 × 2 = 0 + 0,000 009 961 472;
  • 20) 0,000 009 961 472 × 2 = 0 + 0,000 019 922 944;
  • 21) 0,000 019 922 944 × 2 = 0 + 0,000 039 845 888;
  • 22) 0,000 039 845 888 × 2 = 0 + 0,000 079 691 776;
  • 23) 0,000 079 691 776 × 2 = 0 + 0,000 159 383 552;
  • 24) 0,000 159 383 552 × 2 = 0 + 0,000 318 767 104;
  • 25) 0,000 318 767 104 × 2 = 0 + 0,000 637 534 208;
  • 26) 0,000 637 534 208 × 2 = 0 + 0,001 275 068 416;
  • 27) 0,001 275 068 416 × 2 = 0 + 0,002 550 136 832;
  • 28) 0,002 550 136 832 × 2 = 0 + 0,005 100 273 664;
  • 29) 0,005 100 273 664 × 2 = 0 + 0,010 200 547 328;
  • 30) 0,010 200 547 328 × 2 = 0 + 0,020 401 094 656;
  • 31) 0,020 401 094 656 × 2 = 0 + 0,040 802 189 312;
  • 32) 0,040 802 189 312 × 2 = 0 + 0,081 604 378 624;
  • 33) 0,081 604 378 624 × 2 = 0 + 0,163 208 757 248;
  • 34) 0,163 208 757 248 × 2 = 0 + 0,326 417 514 496;
  • 35) 0,326 417 514 496 × 2 = 0 + 0,652 835 028 992;
  • 36) 0,652 835 028 992 × 2 = 1 + 0,305 670 057 984;
  • 37) 0,305 670 057 984 × 2 = 0 + 0,611 340 115 968;
  • 38) 0,611 340 115 968 × 2 = 1 + 0,222 680 231 936;
  • 39) 0,222 680 231 936 × 2 = 0 + 0,445 360 463 872;
  • 40) 0,445 360 463 872 × 2 = 0 + 0,890 720 927 744;
  • 41) 0,890 720 927 744 × 2 = 1 + 0,781 441 855 488;
  • 42) 0,781 441 855 488 × 2 = 1 + 0,562 883 710 976;
  • 43) 0,562 883 710 976 × 2 = 1 + 0,125 767 421 952;
  • 44) 0,125 767 421 952 × 2 = 0 + 0,251 534 843 904;
  • 45) 0,251 534 843 904 × 2 = 0 + 0,503 069 687 808;
  • 46) 0,503 069 687 808 × 2 = 1 + 0,006 139 375 616;
  • 47) 0,006 139 375 616 × 2 = 0 + 0,012 278 751 232;
  • 48) 0,012 278 751 232 × 2 = 0 + 0,024 557 502 464;
  • 49) 0,024 557 502 464 × 2 = 0 + 0,049 115 004 928;
  • 50) 0,049 115 004 928 × 2 = 0 + 0,098 230 009 856;
  • 51) 0,098 230 009 856 × 2 = 0 + 0,196 460 019 712;
  • 52) 0,196 460 019 712 × 2 = 0 + 0,392 920 039 424;
  • 53) 0,392 920 039 424 × 2 = 0 + 0,785 840 078 848;
  • 54) 0,785 840 078 848 × 2 = 1 + 0,571 680 157 696;
  • 55) 0,571 680 157 696 × 2 = 1 + 0,143 360 315 392;
  • 56) 0,143 360 315 392 × 2 = 0 + 0,286 720 630 784;
  • 57) 0,286 720 630 784 × 2 = 0 + 0,573 441 261 568;
  • 58) 0,573 441 261 568 × 2 = 1 + 0,146 882 523 136;
  • 59) 0,146 882 523 136 × 2 = 0 + 0,293 765 046 272;
  • 60) 0,293 765 046 272 × 2 = 0 + 0,587 530 092 544;
  • 61) 0,587 530 092 544 × 2 = 1 + 0,175 060 185 088;
  • 62) 0,175 060 185 088 × 2 = 0 + 0,350 120 370 176;
  • 63) 0,350 120 370 176 × 2 = 0 + 0,700 240 740 352;
  • 64) 0,700 240 740 352 × 2 = 1 + 0,400 481 480 704;
  • 65) 0,400 481 480 704 × 2 = 0 + 0,800 962 961 408;
  • 66) 0,800 962 961 408 × 2 = 1 + 0,601 925 922 816;
  • 67) 0,601 925 922 816 × 2 = 1 + 0,203 851 845 632;
  • 68) 0,203 851 845 632 × 2 = 0 + 0,407 703 691 264;
  • 69) 0,407 703 691 264 × 2 = 0 + 0,815 407 382 528;
  • 70) 0,815 407 382 528 × 2 = 1 + 0,630 814 765 056;
  • 71) 0,630 814 765 056 × 2 = 1 + 0,261 629 530 112;
  • 72) 0,261 629 530 112 × 2 = 0 + 0,523 259 060 224;
  • 73) 0,523 259 060 224 × 2 = 1 + 0,046 518 120 448;
  • 74) 0,046 518 120 448 × 2 = 0 + 0,093 036 240 896;
  • 75) 0,093 036 240 896 × 2 = 0 + 0,186 072 481 792;
  • 76) 0,186 072 481 792 × 2 = 0 + 0,372 144 963 584;
  • 77) 0,372 144 963 584 × 2 = 0 + 0,744 289 927 168;
  • 78) 0,744 289 927 168 × 2 = 1 + 0,488 579 854 336;
  • 79) 0,488 579 854 336 × 2 = 0 + 0,977 159 708 672;
  • 80) 0,977 159 708 672 × 2 = 1 + 0,954 319 417 344;
  • 81) 0,954 319 417 344 × 2 = 1 + 0,908 638 834 688;
  • 82) 0,908 638 834 688 × 2 = 1 + 0,817 277 669 376;
  • 83) 0,817 277 669 376 × 2 = 1 + 0,634 555 338 752;
  • 84) 0,634 555 338 752 × 2 = 1 + 0,269 110 677 504;
  • 85) 0,269 110 677 504 × 2 = 0 + 0,538 221 355 008;
  • 86) 0,538 221 355 008 × 2 = 1 + 0,076 442 710 016;
  • 87) 0,076 442 710 016 × 2 = 0 + 0,152 885 420 032;
  • 88) 0,152 885 420 032 × 2 = 0 + 0,305 770 840 064;

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).


4. 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:


0,000 000 000 019(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 000 019(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 36 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 000 019(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100(2) × 20 =


1,0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100(2) × 2-36


7. Până la acest moment avem următoarele elemente ce vor alcătui numărul binar în reprezentare IEEE 754, precizie dublă (64 biți):

Semn 0 (un număr pozitiv)


Exponent (neajustat): -36


Mantisă (nenormalizată):
1,0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-36 + 2(11-1) - 1 =


(-36 + 1 023)(10) =


987(10)


9. Convertește exponentul ajustat din zecimal (baza 10) în binar pe 11 biți.

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 987 : 2 = 493 + 1;
  • 493 : 2 = 246 + 1;
  • 246 : 2 = 123 + 0;
  • 123 : 2 = 61 + 1;
  • 61 : 2 = 30 + 1;
  • 30 : 2 = 15 + 0;
  • 15 : 2 = 7 + 1;
  • 7 : 2 = 3 + 1;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

10. 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) =


987(10) =


011 1101 1011(2)


11. 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. 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100 =


0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100


12. 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) =
0 (un număr pozitiv)


Exponent (11 biți) =
011 1101 1011


Mantisă (52 biți) =
0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100


Numărul zecimal 0,000 000 000 019 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 011 1101 1011 - 0100 1110 0100 0000 0110 0100 1001 0110 0110 1000 0101 1111 0100


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