0,000 000 021 979 35 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 0,000 000 021 979 35(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 35(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 35.

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 35 × 2 = 0 + 0,000 000 043 958 7;
  • 2) 0,000 000 043 958 7 × 2 = 0 + 0,000 000 087 917 4;
  • 3) 0,000 000 087 917 4 × 2 = 0 + 0,000 000 175 834 8;
  • 4) 0,000 000 175 834 8 × 2 = 0 + 0,000 000 351 669 6;
  • 5) 0,000 000 351 669 6 × 2 = 0 + 0,000 000 703 339 2;
  • 6) 0,000 000 703 339 2 × 2 = 0 + 0,000 001 406 678 4;
  • 7) 0,000 001 406 678 4 × 2 = 0 + 0,000 002 813 356 8;
  • 8) 0,000 002 813 356 8 × 2 = 0 + 0,000 005 626 713 6;
  • 9) 0,000 005 626 713 6 × 2 = 0 + 0,000 011 253 427 2;
  • 10) 0,000 011 253 427 2 × 2 = 0 + 0,000 022 506 854 4;
  • 11) 0,000 022 506 854 4 × 2 = 0 + 0,000 045 013 708 8;
  • 12) 0,000 045 013 708 8 × 2 = 0 + 0,000 090 027 417 6;
  • 13) 0,000 090 027 417 6 × 2 = 0 + 0,000 180 054 835 2;
  • 14) 0,000 180 054 835 2 × 2 = 0 + 0,000 360 109 670 4;
  • 15) 0,000 360 109 670 4 × 2 = 0 + 0,000 720 219 340 8;
  • 16) 0,000 720 219 340 8 × 2 = 0 + 0,001 440 438 681 6;
  • 17) 0,001 440 438 681 6 × 2 = 0 + 0,002 880 877 363 2;
  • 18) 0,002 880 877 363 2 × 2 = 0 + 0,005 761 754 726 4;
  • 19) 0,005 761 754 726 4 × 2 = 0 + 0,011 523 509 452 8;
  • 20) 0,011 523 509 452 8 × 2 = 0 + 0,023 047 018 905 6;
  • 21) 0,023 047 018 905 6 × 2 = 0 + 0,046 094 037 811 2;
  • 22) 0,046 094 037 811 2 × 2 = 0 + 0,092 188 075 622 4;
  • 23) 0,092 188 075 622 4 × 2 = 0 + 0,184 376 151 244 8;
  • 24) 0,184 376 151 244 8 × 2 = 0 + 0,368 752 302 489 6;
  • 25) 0,368 752 302 489 6 × 2 = 0 + 0,737 504 604 979 2;
  • 26) 0,737 504 604 979 2 × 2 = 1 + 0,475 009 209 958 4;
  • 27) 0,475 009 209 958 4 × 2 = 0 + 0,950 018 419 916 8;
  • 28) 0,950 018 419 916 8 × 2 = 1 + 0,900 036 839 833 6;
  • 29) 0,900 036 839 833 6 × 2 = 1 + 0,800 073 679 667 2;
  • 30) 0,800 073 679 667 2 × 2 = 1 + 0,600 147 359 334 4;
  • 31) 0,600 147 359 334 4 × 2 = 1 + 0,200 294 718 668 8;
  • 32) 0,200 294 718 668 8 × 2 = 0 + 0,400 589 437 337 6;
  • 33) 0,400 589 437 337 6 × 2 = 0 + 0,801 178 874 675 2;
  • 34) 0,801 178 874 675 2 × 2 = 1 + 0,602 357 749 350 4;
  • 35) 0,602 357 749 350 4 × 2 = 1 + 0,204 715 498 700 8;
  • 36) 0,204 715 498 700 8 × 2 = 0 + 0,409 430 997 401 6;
  • 37) 0,409 430 997 401 6 × 2 = 0 + 0,818 861 994 803 2;
  • 38) 0,818 861 994 803 2 × 2 = 1 + 0,637 723 989 606 4;
  • 39) 0,637 723 989 606 4 × 2 = 1 + 0,275 447 979 212 8;
  • 40) 0,275 447 979 212 8 × 2 = 0 + 0,550 895 958 425 6;
  • 41) 0,550 895 958 425 6 × 2 = 1 + 0,101 791 916 851 2;
  • 42) 0,101 791 916 851 2 × 2 = 0 + 0,203 583 833 702 4;
  • 43) 0,203 583 833 702 4 × 2 = 0 + 0,407 167 667 404 8;
  • 44) 0,407 167 667 404 8 × 2 = 0 + 0,814 335 334 809 6;
  • 45) 0,814 335 334 809 6 × 2 = 1 + 0,628 670 669 619 2;
  • 46) 0,628 670 669 619 2 × 2 = 1 + 0,257 341 339 238 4;
  • 47) 0,257 341 339 238 4 × 2 = 0 + 0,514 682 678 476 8;
  • 48) 0,514 682 678 476 8 × 2 = 1 + 0,029 365 356 953 6;
  • 49) 0,029 365 356 953 6 × 2 = 0 + 0,058 730 713 907 2;
  • 50) 0,058 730 713 907 2 × 2 = 0 + 0,117 461 427 814 4;
  • 51) 0,117 461 427 814 4 × 2 = 0 + 0,234 922 855 628 8;
  • 52) 0,234 922 855 628 8 × 2 = 0 + 0,469 845 711 257 6;
  • 53) 0,469 845 711 257 6 × 2 = 0 + 0,939 691 422 515 2;
  • 54) 0,939 691 422 515 2 × 2 = 1 + 0,879 382 845 030 4;
  • 55) 0,879 382 845 030 4 × 2 = 1 + 0,758 765 690 060 8;
  • 56) 0,758 765 690 060 8 × 2 = 1 + 0,517 531 380 121 6;
  • 57) 0,517 531 380 121 6 × 2 = 1 + 0,035 062 760 243 2;
  • 58) 0,035 062 760 243 2 × 2 = 0 + 0,070 125 520 486 4;
  • 59) 0,070 125 520 486 4 × 2 = 0 + 0,140 251 040 972 8;
  • 60) 0,140 251 040 972 8 × 2 = 0 + 0,280 502 081 945 6;
  • 61) 0,280 502 081 945 6 × 2 = 0 + 0,561 004 163 891 2;
  • 62) 0,561 004 163 891 2 × 2 = 1 + 0,122 008 327 782 4;
  • 63) 0,122 008 327 782 4 × 2 = 0 + 0,244 016 655 564 8;
  • 64) 0,244 016 655 564 8 × 2 = 0 + 0,488 033 311 129 6;
  • 65) 0,488 033 311 129 6 × 2 = 0 + 0,976 066 622 259 2;
  • 66) 0,976 066 622 259 2 × 2 = 1 + 0,952 133 244 518 4;
  • 67) 0,952 133 244 518 4 × 2 = 1 + 0,904 266 489 036 8;
  • 68) 0,904 266 489 036 8 × 2 = 1 + 0,808 532 978 073 6;
  • 69) 0,808 532 978 073 6 × 2 = 1 + 0,617 065 956 147 2;
  • 70) 0,617 065 956 147 2 × 2 = 1 + 0,234 131 912 294 4;
  • 71) 0,234 131 912 294 4 × 2 = 0 + 0,468 263 824 588 8;
  • 72) 0,468 263 824 588 8 × 2 = 0 + 0,936 527 649 177 6;
  • 73) 0,936 527 649 177 6 × 2 = 1 + 0,873 055 298 355 2;
  • 74) 0,873 055 298 355 2 × 2 = 1 + 0,746 110 596 710 4;
  • 75) 0,746 110 596 710 4 × 2 = 1 + 0,492 221 193 420 8;
  • 76) 0,492 221 193 420 8 × 2 = 0 + 0,984 442 386 841 6;
  • 77) 0,984 442 386 841 6 × 2 = 1 + 0,968 884 773 683 2;
  • 78) 0,968 884 773 683 2 × 2 = 1 + 0,937 769 547 366 4;

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 35(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 1000 1101 0000 0111 1000 0100 0111 1100 1110 11(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

0,000 000 021 979 35(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 1000 1101 0000 0111 1000 0100 0111 1100 1110 11(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 35(10) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 1000 1101 0000 0111 1000 0100 0111 1100 1110 11(2) =


0,0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 1110 0110 0110 1000 1101 0000 0111 1000 0100 0111 1100 1110 11(2) × 20 =


1,0111 1001 1001 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011(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 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011


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 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011 =


0111 1001 1001 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011


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 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011


Numărul zecimal 0,000 000 021 979 35 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 011 1110 0101 - 0111 1001 1001 1010 0011 0100 0001 1110 0001 0001 1111 0011 1011

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