0,000 000 021 979 29 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 021 979 29(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
0,000 000 021 979 29(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: 0,000 000 021 979 29.

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) 0,000 000 021 979 29 × 2 = 0 + 0,000 000 043 958 58;
  • 2) 0,000 000 043 958 58 × 2 = 0 + 0,000 000 087 917 16;
  • 3) 0,000 000 087 917 16 × 2 = 0 + 0,000 000 175 834 32;
  • 4) 0,000 000 175 834 32 × 2 = 0 + 0,000 000 351 668 64;
  • 5) 0,000 000 351 668 64 × 2 = 0 + 0,000 000 703 337 28;
  • 6) 0,000 000 703 337 28 × 2 = 0 + 0,000 001 406 674 56;
  • 7) 0,000 001 406 674 56 × 2 = 0 + 0,000 002 813 349 12;
  • 8) 0,000 002 813 349 12 × 2 = 0 + 0,000 005 626 698 24;
  • 9) 0,000 005 626 698 24 × 2 = 0 + 0,000 011 253 396 48;
  • 10) 0,000 011 253 396 48 × 2 = 0 + 0,000 022 506 792 96;
  • 11) 0,000 022 506 792 96 × 2 = 0 + 0,000 045 013 585 92;
  • 12) 0,000 045 013 585 92 × 2 = 0 + 0,000 090 027 171 84;
  • 13) 0,000 090 027 171 84 × 2 = 0 + 0,000 180 054 343 68;
  • 14) 0,000 180 054 343 68 × 2 = 0 + 0,000 360 108 687 36;
  • 15) 0,000 360 108 687 36 × 2 = 0 + 0,000 720 217 374 72;
  • 16) 0,000 720 217 374 72 × 2 = 0 + 0,001 440 434 749 44;
  • 17) 0,001 440 434 749 44 × 2 = 0 + 0,002 880 869 498 88;
  • 18) 0,002 880 869 498 88 × 2 = 0 + 0,005 761 738 997 76;
  • 19) 0,005 761 738 997 76 × 2 = 0 + 0,011 523 477 995 52;
  • 20) 0,011 523 477 995 52 × 2 = 0 + 0,023 046 955 991 04;
  • 21) 0,023 046 955 991 04 × 2 = 0 + 0,046 093 911 982 08;
  • 22) 0,046 093 911 982 08 × 2 = 0 + 0,092 187 823 964 16;
  • 23) 0,092 187 823 964 16 × 2 = 0 + 0,184 375 647 928 32;
  • 24) 0,184 375 647 928 32 × 2 = 0 + 0,368 751 295 856 64;
  • 25) 0,368 751 295 856 64 × 2 = 0 + 0,737 502 591 713 28;
  • 26) 0,737 502 591 713 28 × 2 = 1 + 0,475 005 183 426 56;
  • 27) 0,475 005 183 426 56 × 2 = 0 + 0,950 010 366 853 12;
  • 28) 0,950 010 366 853 12 × 2 = 1 + 0,900 020 733 706 24;
  • 29) 0,900 020 733 706 24 × 2 = 1 + 0,800 041 467 412 48;
  • 30) 0,800 041 467 412 48 × 2 = 1 + 0,600 082 934 824 96;
  • 31) 0,600 082 934 824 96 × 2 = 1 + 0,200 165 869 649 92;
  • 32) 0,200 165 869 649 92 × 2 = 0 + 0,400 331 739 299 84;
  • 33) 0,400 331 739 299 84 × 2 = 0 + 0,800 663 478 599 68;
  • 34) 0,800 663 478 599 68 × 2 = 1 + 0,601 326 957 199 36;
  • 35) 0,601 326 957 199 36 × 2 = 1 + 0,202 653 914 398 72;
  • 36) 0,202 653 914 398 72 × 2 = 0 + 0,405 307 828 797 44;
  • 37) 0,405 307 828 797 44 × 2 = 0 + 0,810 615 657 594 88;
  • 38) 0,810 615 657 594 88 × 2 = 1 + 0,621 231 315 189 76;
  • 39) 0,621 231 315 189 76 × 2 = 1 + 0,242 462 630 379 52;
  • 40) 0,242 462 630 379 52 × 2 = 0 + 0,484 925 260 759 04;
  • 41) 0,484 925 260 759 04 × 2 = 0 + 0,969 850 521 518 08;
  • 42) 0,969 850 521 518 08 × 2 = 1 + 0,939 701 043 036 16;
  • 43) 0,939 701 043 036 16 × 2 = 1 + 0,879 402 086 072 32;
  • 44) 0,879 402 086 072 32 × 2 = 1 + 0,758 804 172 144 64;
  • 45) 0,758 804 172 144 64 × 2 = 1 + 0,517 608 344 289 28;
  • 46) 0,517 608 344 289 28 × 2 = 1 + 0,035 216 688 578 56;
  • 47) 0,035 216 688 578 56 × 2 = 0 + 0,070 433 377 157 12;
  • 48) 0,070 433 377 157 12 × 2 = 0 + 0,140 866 754 314 24;
  • 49) 0,140 866 754 314 24 × 2 = 0 + 0,281 733 508 628 48;
  • 50) 0,281 733 508 628 48 × 2 = 0 + 0,563 467 017 256 96;
  • 51) 0,563 467 017 256 96 × 2 = 1 + 0,126 934 034 513 92;
  • 52) 0,126 934 034 513 92 × 2 = 0 + 0,253 868 069 027 84;
  • 53) 0,253 868 069 027 84 × 2 = 0 + 0,507 736 138 055 68;
  • 54) 0,507 736 138 055 68 × 2 = 1 + 0,015 472 276 111 36;
  • 55) 0,015 472 276 111 36 × 2 = 0 + 0,030 944 552 222 72;
  • 56) 0,030 944 552 222 72 × 2 = 0 + 0,061 889 104 445 44;
  • 57) 0,061 889 104 445 44 × 2 = 0 + 0,123 778 208 890 88;
  • 58) 0,123 778 208 890 88 × 2 = 0 + 0,247 556 417 781 76;
  • 59) 0,247 556 417 781 76 × 2 = 0 + 0,495 112 835 563 52;
  • 60) 0,495 112 835 563 52 × 2 = 0 + 0,990 225 671 127 04;
  • 61) 0,990 225 671 127 04 × 2 = 1 + 0,980 451 342 254 08;
  • 62) 0,980 451 342 254 08 × 2 = 1 + 0,960 902 684 508 16;
  • 63) 0,960 902 684 508 16 × 2 = 1 + 0,921 805 369 016 32;
  • 64) 0,921 805 369 016 32 × 2 = 1 + 0,843 610 738 032 64;
  • 65) 0,843 610 738 032 64 × 2 = 1 + 0,687 221 476 065 28;
  • 66) 0,687 221 476 065 28 × 2 = 1 + 0,374 442 952 130 56;
  • 67) 0,374 442 952 130 56 × 2 = 0 + 0,748 885 904 261 12;
  • 68) 0,748 885 904 261 12 × 2 = 1 + 0,497 771 808 522 24;
  • 69) 0,497 771 808 522 24 × 2 = 0 + 0,995 543 617 044 48;
  • 70) 0,995 543 617 044 48 × 2 = 1 + 0,991 087 234 088 96;
  • 71) 0,991 087 234 088 96 × 2 = 1 + 0,982 174 468 177 92;
  • 72) 0,982 174 468 177 92 × 2 = 1 + 0,964 348 936 355 84;
  • 73) 0,964 348 936 355 84 × 2 = 1 + 0,928 697 872 711 68;
  • 74) 0,928 697 872 711 68 × 2 = 1 + 0,857 395 745 423 36;
  • 75) 0,857 395 745 423 36 × 2 = 1 + 0,714 791 490 846 72;
  • 76) 0,714 791 490 846 72 × 2 = 1 + 0,429 582 981 693 44;
  • 77) 0,429 582 981 693 44 × 2 = 0 + 0,859 165 963 386 88;
  • 78) 0,859 165 963 386 88 × 2 = 1 + 0,718 331 926 773 76;

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:


0,000 000 021 979 29(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 0111 1100 0010 0100 0000 1111 1101 0111 1111 01(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 021 979 29(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 0111 1100 0010 0100 0000 1111 1101 0111 1111 01(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

Mută virgula cu 26 poziții la dreapta, astfel încât partea întreagă a acestuia să aibă un singur bit, diferit de 0:


0,000 000 021 979 29(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 0111 1100 0010 0100 0000 1111 1101 0111 1111 01(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 0111 1100 0010 0100 0000 1111 1101 0111 1111 01(2) × 20 =


1,0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101(2) × 2-26


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): -26


Mantisă (nenormalizată):
1,0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


-26 + 2(11-1) - 1 =


(-26 + 1 023)(10) =


997(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;
  • 997 : 2 = 498 + 1;
  • 498 : 2 = 249 + 0;
  • 249 : 2 = 124 + 1;
  • 124 : 2 = 62 + 0;
  • 62 : 2 = 31 + 0;
  • 31 : 2 = 15 + 1;
  • 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) =


997(10) =


011 1110 0101(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. 0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101 =


0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101


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 1110 0101


Mantisă (52 biți) =
0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101


Numărul zecimal 0,000 000 021 979 29 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 011 1110 0101 - 0111 1001 1001 1001 1111 0000 1001 0000 0011 1111 0101 1111 1101

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