1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1(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
1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1(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: 1.
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;
  • 1 : 2 = 0 + 1;

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.

1(10) =


1(2)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1.

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) 0,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 222 222 222 344 2;
  • 2) 0,222 222 222 222 222 222 222 222 344 2 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 444 444 444 688 4;
  • 3) 0,444 444 444 444 444 444 444 444 688 4 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 888 888 888 889 376 8;
  • 4) 0,888 888 888 888 888 888 888 889 376 8 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 777 777 777 778 753 6;
  • 5) 0,777 777 777 777 777 777 777 778 753 6 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 555 555 555 557 507 2;
  • 6) 0,555 555 555 555 555 555 555 557 507 2 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 111 111 111 115 014 4;
  • 7) 0,111 111 111 111 111 111 111 115 014 4 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 222 222 230 028 8;
  • 8) 0,222 222 222 222 222 222 222 230 028 8 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 444 444 460 057 6;
  • 9) 0,444 444 444 444 444 444 444 460 057 6 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 888 888 888 920 115 2;
  • 10) 0,888 888 888 888 888 888 888 920 115 2 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 777 777 777 840 230 4;
  • 11) 0,777 777 777 777 777 777 777 840 230 4 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 555 555 555 680 460 8;
  • 12) 0,555 555 555 555 555 555 555 680 460 8 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 111 111 111 360 921 6;
  • 13) 0,111 111 111 111 111 111 111 360 921 6 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 222 222 721 843 2;
  • 14) 0,222 222 222 222 222 222 222 721 843 2 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 444 445 443 686 4;
  • 15) 0,444 444 444 444 444 444 445 443 686 4 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 888 888 890 887 372 8;
  • 16) 0,888 888 888 888 888 888 890 887 372 8 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 777 777 781 774 745 6;
  • 17) 0,777 777 777 777 777 777 781 774 745 6 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 555 555 563 549 491 2;
  • 18) 0,555 555 555 555 555 555 563 549 491 2 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 111 111 127 098 982 4;
  • 19) 0,111 111 111 111 111 111 127 098 982 4 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 222 254 197 964 8;
  • 20) 0,222 222 222 222 222 222 254 197 964 8 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 444 508 395 929 6;
  • 21) 0,444 444 444 444 444 444 508 395 929 6 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 888 889 016 791 859 2;
  • 22) 0,888 888 888 888 888 889 016 791 859 2 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 777 778 033 583 718 4;
  • 23) 0,777 777 777 777 777 778 033 583 718 4 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 555 556 067 167 436 8;
  • 24) 0,555 555 555 555 555 556 067 167 436 8 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 111 112 134 334 873 6;
  • 25) 0,111 111 111 111 111 112 134 334 873 6 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 224 268 669 747 2;
  • 26) 0,222 222 222 222 222 224 268 669 747 2 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 448 537 339 494 4;
  • 27) 0,444 444 444 444 444 448 537 339 494 4 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 888 897 074 678 988 8;
  • 28) 0,888 888 888 888 888 897 074 678 988 8 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 777 794 149 357 977 6;
  • 29) 0,777 777 777 777 777 794 149 357 977 6 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 555 588 298 715 955 2;
  • 30) 0,555 555 555 555 555 588 298 715 955 2 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 111 176 597 431 910 4;
  • 31) 0,111 111 111 111 111 176 597 431 910 4 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 222 353 194 863 820 8;
  • 32) 0,222 222 222 222 222 353 194 863 820 8 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 444 706 389 727 641 6;
  • 33) 0,444 444 444 444 444 706 389 727 641 6 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 889 412 779 455 283 2;
  • 34) 0,888 888 888 888 889 412 779 455 283 2 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 778 825 558 910 566 4;
  • 35) 0,777 777 777 777 778 825 558 910 566 4 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 557 651 117 821 132 8;
  • 36) 0,555 555 555 555 557 651 117 821 132 8 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 115 302 235 642 265 6;
  • 37) 0,111 111 111 111 115 302 235 642 265 6 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 230 604 471 284 531 2;
  • 38) 0,222 222 222 222 230 604 471 284 531 2 × 2 = 0 + 0,444 444 444 444 461 208 942 569 062 4;
  • 39) 0,444 444 444 444 461 208 942 569 062 4 × 2 = 0 + 0,888 888 888 888 922 417 885 138 124 8;
  • 40) 0,888 888 888 888 922 417 885 138 124 8 × 2 = 1 + 0,777 777 777 777 844 835 770 276 249 6;
  • 41) 0,777 777 777 777 844 835 770 276 249 6 × 2 = 1 + 0,555 555 555 555 689 671 540 552 499 2;
  • 42) 0,555 555 555 555 689 671 540 552 499 2 × 2 = 1 + 0,111 111 111 111 379 343 081 104 998 4;
  • 43) 0,111 111 111 111 379 343 081 104 998 4 × 2 = 0 + 0,222 222 222 222 758 686 162 209 996 8;
  • 44) 0,222 222 222 222 758 686 162 209 996 8 × 2 = 0 + 0,444 444 444 445 517 372 324 419 993 6;
  • 45) 0,444 444 444 445 517 372 324 419 993 6 × 2 = 0 + 0,888 888 888 891 034 744 648 839 987 2;
  • 46) 0,888 888 888 891 034 744 648 839 987 2 × 2 = 1 + 0,777 777 777 782 069 489 297 679 974 4;
  • 47) 0,777 777 777 782 069 489 297 679 974 4 × 2 = 1 + 0,555 555 555 564 138 978 595 359 948 8;
  • 48) 0,555 555 555 564 138 978 595 359 948 8 × 2 = 1 + 0,111 111 111 128 277 957 190 719 897 6;
  • 49) 0,111 111 111 128 277 957 190 719 897 6 × 2 = 0 + 0,222 222 222 256 555 914 381 439 795 2;
  • 50) 0,222 222 222 256 555 914 381 439 795 2 × 2 = 0 + 0,444 444 444 513 111 828 762 879 590 4;
  • 51) 0,444 444 444 513 111 828 762 879 590 4 × 2 = 0 + 0,888 888 889 026 223 657 525 759 180 8;
  • 52) 0,888 888 889 026 223 657 525 759 180 8 × 2 = 1 + 0,777 777 778 052 447 315 051 518 361 6;
  • 53) 0,777 777 778 052 447 315 051 518 361 6 × 2 = 1 + 0,555 555 556 104 894 630 103 036 723 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).


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:


0,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1(10) =


0,0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1(10) =


1,0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1(2)

6. Normalizează reprezentarea binară a numărului.

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


1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1(10) =


1,0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1(2) =


1,0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1(2) × 20


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): 0


Mantisă (nenormalizată):
1,0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1


8. Ajustează exponentul.

Folosește reprezentarea deplasată pe 11 biți:


Exponent (ajustat) =


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


0 + 2(11-1) - 1 =


(0 + 1 023)(10) =


1 023(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;
  • 1 023 : 2 = 511 + 1;
  • 511 : 2 = 255 + 1;
  • 255 : 2 = 127 + 1;
  • 127 : 2 = 63 + 1;
  • 63 : 2 = 31 + 1;
  • 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) =


1023(10) =


011 1111 1111(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, 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. 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1 =


0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001


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 1111 1111


Mantisă (52 biți) =
0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001


Numărul zecimal 1,111 111 111 111 111 111 111 111 172 1 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 011 1111 1111 - 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001 1100 0111 0001


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