3,141 592 653 589 793 126 463 209 scris ca binar pe 64 biți, precizie dublă, virgulă mobilă în standard IEEE 754

Scriere 3,141 592 653 589 793 126 463 209(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
3,141 592 653 589 793 126 463 209(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: 3.
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;
  • 3 : 2 = 1 + 1;
  • 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.

3(10) =


11(2)


3. Convertește în binar (baza 2) partea fracționară: 0,141 592 653 589 793 126 463 209.

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) 0,141 592 653 589 793 126 463 209 × 2 = 0 + 0,283 185 307 179 586 252 926 418;
  • 2) 0,283 185 307 179 586 252 926 418 × 2 = 0 + 0,566 370 614 359 172 505 852 836;
  • 3) 0,566 370 614 359 172 505 852 836 × 2 = 1 + 0,132 741 228 718 345 011 705 672;
  • 4) 0,132 741 228 718 345 011 705 672 × 2 = 0 + 0,265 482 457 436 690 023 411 344;
  • 5) 0,265 482 457 436 690 023 411 344 × 2 = 0 + 0,530 964 914 873 380 046 822 688;
  • 6) 0,530 964 914 873 380 046 822 688 × 2 = 1 + 0,061 929 829 746 760 093 645 376;
  • 7) 0,061 929 829 746 760 093 645 376 × 2 = 0 + 0,123 859 659 493 520 187 290 752;
  • 8) 0,123 859 659 493 520 187 290 752 × 2 = 0 + 0,247 719 318 987 040 374 581 504;
  • 9) 0,247 719 318 987 040 374 581 504 × 2 = 0 + 0,495 438 637 974 080 749 163 008;
  • 10) 0,495 438 637 974 080 749 163 008 × 2 = 0 + 0,990 877 275 948 161 498 326 016;
  • 11) 0,990 877 275 948 161 498 326 016 × 2 = 1 + 0,981 754 551 896 322 996 652 032;
  • 12) 0,981 754 551 896 322 996 652 032 × 2 = 1 + 0,963 509 103 792 645 993 304 064;
  • 13) 0,963 509 103 792 645 993 304 064 × 2 = 1 + 0,927 018 207 585 291 986 608 128;
  • 14) 0,927 018 207 585 291 986 608 128 × 2 = 1 + 0,854 036 415 170 583 973 216 256;
  • 15) 0,854 036 415 170 583 973 216 256 × 2 = 1 + 0,708 072 830 341 167 946 432 512;
  • 16) 0,708 072 830 341 167 946 432 512 × 2 = 1 + 0,416 145 660 682 335 892 865 024;
  • 17) 0,416 145 660 682 335 892 865 024 × 2 = 0 + 0,832 291 321 364 671 785 730 048;
  • 18) 0,832 291 321 364 671 785 730 048 × 2 = 1 + 0,664 582 642 729 343 571 460 096;
  • 19) 0,664 582 642 729 343 571 460 096 × 2 = 1 + 0,329 165 285 458 687 142 920 192;
  • 20) 0,329 165 285 458 687 142 920 192 × 2 = 0 + 0,658 330 570 917 374 285 840 384;
  • 21) 0,658 330 570 917 374 285 840 384 × 2 = 1 + 0,316 661 141 834 748 571 680 768;
  • 22) 0,316 661 141 834 748 571 680 768 × 2 = 0 + 0,633 322 283 669 497 143 361 536;
  • 23) 0,633 322 283 669 497 143 361 536 × 2 = 1 + 0,266 644 567 338 994 286 723 072;
  • 24) 0,266 644 567 338 994 286 723 072 × 2 = 0 + 0,533 289 134 677 988 573 446 144;
  • 25) 0,533 289 134 677 988 573 446 144 × 2 = 1 + 0,066 578 269 355 977 146 892 288;
  • 26) 0,066 578 269 355 977 146 892 288 × 2 = 0 + 0,133 156 538 711 954 293 784 576;
  • 27) 0,133 156 538 711 954 293 784 576 × 2 = 0 + 0,266 313 077 423 908 587 569 152;
  • 28) 0,266 313 077 423 908 587 569 152 × 2 = 0 + 0,532 626 154 847 817 175 138 304;
  • 29) 0,532 626 154 847 817 175 138 304 × 2 = 1 + 0,065 252 309 695 634 350 276 608;
  • 30) 0,065 252 309 695 634 350 276 608 × 2 = 0 + 0,130 504 619 391 268 700 553 216;
  • 31) 0,130 504 619 391 268 700 553 216 × 2 = 0 + 0,261 009 238 782 537 401 106 432;
  • 32) 0,261 009 238 782 537 401 106 432 × 2 = 0 + 0,522 018 477 565 074 802 212 864;
  • 33) 0,522 018 477 565 074 802 212 864 × 2 = 1 + 0,044 036 955 130 149 604 425 728;
  • 34) 0,044 036 955 130 149 604 425 728 × 2 = 0 + 0,088 073 910 260 299 208 851 456;
  • 35) 0,088 073 910 260 299 208 851 456 × 2 = 0 + 0,176 147 820 520 598 417 702 912;
  • 36) 0,176 147 820 520 598 417 702 912 × 2 = 0 + 0,352 295 641 041 196 835 405 824;
  • 37) 0,352 295 641 041 196 835 405 824 × 2 = 0 + 0,704 591 282 082 393 670 811 648;
  • 38) 0,704 591 282 082 393 670 811 648 × 2 = 1 + 0,409 182 564 164 787 341 623 296;
  • 39) 0,409 182 564 164 787 341 623 296 × 2 = 0 + 0,818 365 128 329 574 683 246 592;
  • 40) 0,818 365 128 329 574 683 246 592 × 2 = 1 + 0,636 730 256 659 149 366 493 184;
  • 41) 0,636 730 256 659 149 366 493 184 × 2 = 1 + 0,273 460 513 318 298 732 986 368;
  • 42) 0,273 460 513 318 298 732 986 368 × 2 = 0 + 0,546 921 026 636 597 465 972 736;
  • 43) 0,546 921 026 636 597 465 972 736 × 2 = 1 + 0,093 842 053 273 194 931 945 472;
  • 44) 0,093 842 053 273 194 931 945 472 × 2 = 0 + 0,187 684 106 546 389 863 890 944;
  • 45) 0,187 684 106 546 389 863 890 944 × 2 = 0 + 0,375 368 213 092 779 727 781 888;
  • 46) 0,375 368 213 092 779 727 781 888 × 2 = 0 + 0,750 736 426 185 559 455 563 776;
  • 47) 0,750 736 426 185 559 455 563 776 × 2 = 1 + 0,501 472 852 371 118 911 127 552;
  • 48) 0,501 472 852 371 118 911 127 552 × 2 = 1 + 0,002 945 704 742 237 822 255 104;
  • 49) 0,002 945 704 742 237 822 255 104 × 2 = 0 + 0,005 891 409 484 475 644 510 208;
  • 50) 0,005 891 409 484 475 644 510 208 × 2 = 0 + 0,011 782 818 968 951 289 020 416;
  • 51) 0,011 782 818 968 951 289 020 416 × 2 = 0 + 0,023 565 637 937 902 578 040 832;
  • 52) 0,023 565 637 937 902 578 040 832 × 2 = 0 + 0,047 131 275 875 805 156 081 664;
  • 53) 0,047 131 275 875 805 156 081 664 × 2 = 0 + 0,094 262 551 751 610 312 163 328;

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:


0,141 592 653 589 793 126 463 209(10) =


0,0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 0(2)

5. Numărul pozitiv înainte de normalizare:

3,141 592 653 589 793 126 463 209(10) =


11,0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 0(2)

6. 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:


3,141 592 653 589 793 126 463 209(10) =


11,0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 0(2) =


11,0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 0(2) × 20 =


1,1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 00(2) × 21


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): 1


Mantisă (nenormalizată):
1,1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 00


8. 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)


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

Folosește din nou tehnica împărțirii repetate la 2:


  • împărțire = cât + rest;
  • 1 024 : 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;

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) =


1024(10) =


100 0000 0000(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. 1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 00 =


1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000


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) =
100 0000 0000


Mantisă (52 biți) =
1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000


Numărul zecimal 3,141 592 653 589 793 126 463 209 scris în binar în representarea pe 64 biți, precizie dublă, în virgulă mobilă în standard IEEE 754:

0 - 100 0000 0000 - 1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000


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