3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8 Converted to 64 Bit Double Precision IEEE 754 Binary Floating Point Representation Standard
Convert decimal 3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8(10) to 64 bit double precision IEEE 754 binary floating point representation standard (1 bit for sign, 11 bits for exponent, 52 bits for mantissa)
What are the steps to convert decimal number
3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8(10) to 64 bit double precision IEEE 754 binary floating point representation (1 bit for sign, 11 bits for exponent, 52 bits for mantissa)
1. First, convert to binary (in base 2) the integer part: 3.
Divide the number repeatedly by 2.
Keep track of each remainder.
We stop when we get a quotient that is equal to zero.
- division = quotient + remainder;
- 3 ÷ 2 = 1 + 1;
- 1 ÷ 2 = 0 + 1;
2. Construct the base 2 representation of the integer part of the number.
Take all the remainders starting from the bottom of the list constructed above.
3(10) =
11(2)
3. Convert to binary (base 2) the fractional part: 0.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8.
Multiply it repeatedly by 2.
Keep track of each integer part of the results.
Stop when we get a fractional part that is equal to zero.
- #) multiplying = integer + fractional part;
- 1) 0.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8 × 2 = 0 + 0.283 185 307 179 586 476 925 286 766 559 005 768 394 338 798 750 211 641 949 889 184 615 632 812 572 417 997 256 069 663 6;
- 2) 0.283 185 307 179 586 476 925 286 766 559 005 768 394 338 798 750 211 641 949 889 184 615 632 812 572 417 997 256 069 663 6 × 2 = 0 + 0.566 370 614 359 172 953 850 573 533 118 011 536 788 677 597 500 423 283 899 778 369 231 265 625 144 835 994 512 139 327 2;
- 3) 0.566 370 614 359 172 953 850 573 533 118 011 536 788 677 597 500 423 283 899 778 369 231 265 625 144 835 994 512 139 327 2 × 2 = 1 + 0.132 741 228 718 345 907 701 147 066 236 023 073 577 355 195 000 846 567 799 556 738 462 531 250 289 671 989 024 278 654 4;
- 4) 0.132 741 228 718 345 907 701 147 066 236 023 073 577 355 195 000 846 567 799 556 738 462 531 250 289 671 989 024 278 654 4 × 2 = 0 + 0.265 482 457 436 691 815 402 294 132 472 046 147 154 710 390 001 693 135 599 113 476 925 062 500 579 343 978 048 557 308 8;
- 5) 0.265 482 457 436 691 815 402 294 132 472 046 147 154 710 390 001 693 135 599 113 476 925 062 500 579 343 978 048 557 308 8 × 2 = 0 + 0.530 964 914 873 383 630 804 588 264 944 092 294 309 420 780 003 386 271 198 226 953 850 125 001 158 687 956 097 114 617 6;
- 6) 0.530 964 914 873 383 630 804 588 264 944 092 294 309 420 780 003 386 271 198 226 953 850 125 001 158 687 956 097 114 617 6 × 2 = 1 + 0.061 929 829 746 767 261 609 176 529 888 184 588 618 841 560 006 772 542 396 453 907 700 250 002 317 375 912 194 229 235 2;
- 7) 0.061 929 829 746 767 261 609 176 529 888 184 588 618 841 560 006 772 542 396 453 907 700 250 002 317 375 912 194 229 235 2 × 2 = 0 + 0.123 859 659 493 534 523 218 353 059 776 369 177 237 683 120 013 545 084 792 907 815 400 500 004 634 751 824 388 458 470 4;
- 8) 0.123 859 659 493 534 523 218 353 059 776 369 177 237 683 120 013 545 084 792 907 815 400 500 004 634 751 824 388 458 470 4 × 2 = 0 + 0.247 719 318 987 069 046 436 706 119 552 738 354 475 366 240 027 090 169 585 815 630 801 000 009 269 503 648 776 916 940 8;
- 9) 0.247 719 318 987 069 046 436 706 119 552 738 354 475 366 240 027 090 169 585 815 630 801 000 009 269 503 648 776 916 940 8 × 2 = 0 + 0.495 438 637 974 138 092 873 412 239 105 476 708 950 732 480 054 180 339 171 631 261 602 000 018 539 007 297 553 833 881 6;
- 10) 0.495 438 637 974 138 092 873 412 239 105 476 708 950 732 480 054 180 339 171 631 261 602 000 018 539 007 297 553 833 881 6 × 2 = 0 + 0.990 877 275 948 276 185 746 824 478 210 953 417 901 464 960 108 360 678 343 262 523 204 000 037 078 014 595 107 667 763 2;
- 11) 0.990 877 275 948 276 185 746 824 478 210 953 417 901 464 960 108 360 678 343 262 523 204 000 037 078 014 595 107 667 763 2 × 2 = 1 + 0.981 754 551 896 552 371 493 648 956 421 906 835 802 929 920 216 721 356 686 525 046 408 000 074 156 029 190 215 335 526 4;
- 12) 0.981 754 551 896 552 371 493 648 956 421 906 835 802 929 920 216 721 356 686 525 046 408 000 074 156 029 190 215 335 526 4 × 2 = 1 + 0.963 509 103 793 104 742 987 297 912 843 813 671 605 859 840 433 442 713 373 050 092 816 000 148 312 058 380 430 671 052 8;
- 13) 0.963 509 103 793 104 742 987 297 912 843 813 671 605 859 840 433 442 713 373 050 092 816 000 148 312 058 380 430 671 052 8 × 2 = 1 + 0.927 018 207 586 209 485 974 595 825 687 627 343 211 719 680 866 885 426 746 100 185 632 000 296 624 116 760 861 342 105 6;
- 14) 0.927 018 207 586 209 485 974 595 825 687 627 343 211 719 680 866 885 426 746 100 185 632 000 296 624 116 760 861 342 105 6 × 2 = 1 + 0.854 036 415 172 418 971 949 191 651 375 254 686 423 439 361 733 770 853 492 200 371 264 000 593 248 233 521 722 684 211 2;
- 15) 0.854 036 415 172 418 971 949 191 651 375 254 686 423 439 361 733 770 853 492 200 371 264 000 593 248 233 521 722 684 211 2 × 2 = 1 + 0.708 072 830 344 837 943 898 383 302 750 509 372 846 878 723 467 541 706 984 400 742 528 001 186 496 467 043 445 368 422 4;
- 16) 0.708 072 830 344 837 943 898 383 302 750 509 372 846 878 723 467 541 706 984 400 742 528 001 186 496 467 043 445 368 422 4 × 2 = 1 + 0.416 145 660 689 675 887 796 766 605 501 018 745 693 757 446 935 083 413 968 801 485 056 002 372 992 934 086 890 736 844 8;
- 17) 0.416 145 660 689 675 887 796 766 605 501 018 745 693 757 446 935 083 413 968 801 485 056 002 372 992 934 086 890 736 844 8 × 2 = 0 + 0.832 291 321 379 351 775 593 533 211 002 037 491 387 514 893 870 166 827 937 602 970 112 004 745 985 868 173 781 473 689 6;
- 18) 0.832 291 321 379 351 775 593 533 211 002 037 491 387 514 893 870 166 827 937 602 970 112 004 745 985 868 173 781 473 689 6 × 2 = 1 + 0.664 582 642 758 703 551 187 066 422 004 074 982 775 029 787 740 333 655 875 205 940 224 009 491 971 736 347 562 947 379 2;
- 19) 0.664 582 642 758 703 551 187 066 422 004 074 982 775 029 787 740 333 655 875 205 940 224 009 491 971 736 347 562 947 379 2 × 2 = 1 + 0.329 165 285 517 407 102 374 132 844 008 149 965 550 059 575 480 667 311 750 411 880 448 018 983 943 472 695 125 894 758 4;
- 20) 0.329 165 285 517 407 102 374 132 844 008 149 965 550 059 575 480 667 311 750 411 880 448 018 983 943 472 695 125 894 758 4 × 2 = 0 + 0.658 330 571 034 814 204 748 265 688 016 299 931 100 119 150 961 334 623 500 823 760 896 037 967 886 945 390 251 789 516 8;
- 21) 0.658 330 571 034 814 204 748 265 688 016 299 931 100 119 150 961 334 623 500 823 760 896 037 967 886 945 390 251 789 516 8 × 2 = 1 + 0.316 661 142 069 628 409 496 531 376 032 599 862 200 238 301 922 669 247 001 647 521 792 075 935 773 890 780 503 579 033 6;
- 22) 0.316 661 142 069 628 409 496 531 376 032 599 862 200 238 301 922 669 247 001 647 521 792 075 935 773 890 780 503 579 033 6 × 2 = 0 + 0.633 322 284 139 256 818 993 062 752 065 199 724 400 476 603 845 338 494 003 295 043 584 151 871 547 781 561 007 158 067 2;
- 23) 0.633 322 284 139 256 818 993 062 752 065 199 724 400 476 603 845 338 494 003 295 043 584 151 871 547 781 561 007 158 067 2 × 2 = 1 + 0.266 644 568 278 513 637 986 125 504 130 399 448 800 953 207 690 676 988 006 590 087 168 303 743 095 563 122 014 316 134 4;
- 24) 0.266 644 568 278 513 637 986 125 504 130 399 448 800 953 207 690 676 988 006 590 087 168 303 743 095 563 122 014 316 134 4 × 2 = 0 + 0.533 289 136 557 027 275 972 251 008 260 798 897 601 906 415 381 353 976 013 180 174 336 607 486 191 126 244 028 632 268 8;
- 25) 0.533 289 136 557 027 275 972 251 008 260 798 897 601 906 415 381 353 976 013 180 174 336 607 486 191 126 244 028 632 268 8 × 2 = 1 + 0.066 578 273 114 054 551 944 502 016 521 597 795 203 812 830 762 707 952 026 360 348 673 214 972 382 252 488 057 264 537 6;
- 26) 0.066 578 273 114 054 551 944 502 016 521 597 795 203 812 830 762 707 952 026 360 348 673 214 972 382 252 488 057 264 537 6 × 2 = 0 + 0.133 156 546 228 109 103 889 004 033 043 195 590 407 625 661 525 415 904 052 720 697 346 429 944 764 504 976 114 529 075 2;
- 27) 0.133 156 546 228 109 103 889 004 033 043 195 590 407 625 661 525 415 904 052 720 697 346 429 944 764 504 976 114 529 075 2 × 2 = 0 + 0.266 313 092 456 218 207 778 008 066 086 391 180 815 251 323 050 831 808 105 441 394 692 859 889 529 009 952 229 058 150 4;
- 28) 0.266 313 092 456 218 207 778 008 066 086 391 180 815 251 323 050 831 808 105 441 394 692 859 889 529 009 952 229 058 150 4 × 2 = 0 + 0.532 626 184 912 436 415 556 016 132 172 782 361 630 502 646 101 663 616 210 882 789 385 719 779 058 019 904 458 116 300 8;
- 29) 0.532 626 184 912 436 415 556 016 132 172 782 361 630 502 646 101 663 616 210 882 789 385 719 779 058 019 904 458 116 300 8 × 2 = 1 + 0.065 252 369 824 872 831 112 032 264 345 564 723 261 005 292 203 327 232 421 765 578 771 439 558 116 039 808 916 232 601 6;
- 30) 0.065 252 369 824 872 831 112 032 264 345 564 723 261 005 292 203 327 232 421 765 578 771 439 558 116 039 808 916 232 601 6 × 2 = 0 + 0.130 504 739 649 745 662 224 064 528 691 129 446 522 010 584 406 654 464 843 531 157 542 879 116 232 079 617 832 465 203 2;
- 31) 0.130 504 739 649 745 662 224 064 528 691 129 446 522 010 584 406 654 464 843 531 157 542 879 116 232 079 617 832 465 203 2 × 2 = 0 + 0.261 009 479 299 491 324 448 129 057 382 258 893 044 021 168 813 308 929 687 062 315 085 758 232 464 159 235 664 930 406 4;
- 32) 0.261 009 479 299 491 324 448 129 057 382 258 893 044 021 168 813 308 929 687 062 315 085 758 232 464 159 235 664 930 406 4 × 2 = 0 + 0.522 018 958 598 982 648 896 258 114 764 517 786 088 042 337 626 617 859 374 124 630 171 516 464 928 318 471 329 860 812 8;
- 33) 0.522 018 958 598 982 648 896 258 114 764 517 786 088 042 337 626 617 859 374 124 630 171 516 464 928 318 471 329 860 812 8 × 2 = 1 + 0.044 037 917 197 965 297 792 516 229 529 035 572 176 084 675 253 235 718 748 249 260 343 032 929 856 636 942 659 721 625 6;
- 34) 0.044 037 917 197 965 297 792 516 229 529 035 572 176 084 675 253 235 718 748 249 260 343 032 929 856 636 942 659 721 625 6 × 2 = 0 + 0.088 075 834 395 930 595 585 032 459 058 071 144 352 169 350 506 471 437 496 498 520 686 065 859 713 273 885 319 443 251 2;
- 35) 0.088 075 834 395 930 595 585 032 459 058 071 144 352 169 350 506 471 437 496 498 520 686 065 859 713 273 885 319 443 251 2 × 2 = 0 + 0.176 151 668 791 861 191 170 064 918 116 142 288 704 338 701 012 942 874 992 997 041 372 131 719 426 547 770 638 886 502 4;
- 36) 0.176 151 668 791 861 191 170 064 918 116 142 288 704 338 701 012 942 874 992 997 041 372 131 719 426 547 770 638 886 502 4 × 2 = 0 + 0.352 303 337 583 722 382 340 129 836 232 284 577 408 677 402 025 885 749 985 994 082 744 263 438 853 095 541 277 773 004 8;
- 37) 0.352 303 337 583 722 382 340 129 836 232 284 577 408 677 402 025 885 749 985 994 082 744 263 438 853 095 541 277 773 004 8 × 2 = 0 + 0.704 606 675 167 444 764 680 259 672 464 569 154 817 354 804 051 771 499 971 988 165 488 526 877 706 191 082 555 546 009 6;
- 38) 0.704 606 675 167 444 764 680 259 672 464 569 154 817 354 804 051 771 499 971 988 165 488 526 877 706 191 082 555 546 009 6 × 2 = 1 + 0.409 213 350 334 889 529 360 519 344 929 138 309 634 709 608 103 542 999 943 976 330 977 053 755 412 382 165 111 092 019 2;
- 39) 0.409 213 350 334 889 529 360 519 344 929 138 309 634 709 608 103 542 999 943 976 330 977 053 755 412 382 165 111 092 019 2 × 2 = 0 + 0.818 426 700 669 779 058 721 038 689 858 276 619 269 419 216 207 085 999 887 952 661 954 107 510 824 764 330 222 184 038 4;
- 40) 0.818 426 700 669 779 058 721 038 689 858 276 619 269 419 216 207 085 999 887 952 661 954 107 510 824 764 330 222 184 038 4 × 2 = 1 + 0.636 853 401 339 558 117 442 077 379 716 553 238 538 838 432 414 171 999 775 905 323 908 215 021 649 528 660 444 368 076 8;
- 41) 0.636 853 401 339 558 117 442 077 379 716 553 238 538 838 432 414 171 999 775 905 323 908 215 021 649 528 660 444 368 076 8 × 2 = 1 + 0.273 706 802 679 116 234 884 154 759 433 106 477 077 676 864 828 343 999 551 810 647 816 430 043 299 057 320 888 736 153 6;
- 42) 0.273 706 802 679 116 234 884 154 759 433 106 477 077 676 864 828 343 999 551 810 647 816 430 043 299 057 320 888 736 153 6 × 2 = 0 + 0.547 413 605 358 232 469 768 309 518 866 212 954 155 353 729 656 687 999 103 621 295 632 860 086 598 114 641 777 472 307 2;
- 43) 0.547 413 605 358 232 469 768 309 518 866 212 954 155 353 729 656 687 999 103 621 295 632 860 086 598 114 641 777 472 307 2 × 2 = 1 + 0.094 827 210 716 464 939 536 619 037 732 425 908 310 707 459 313 375 998 207 242 591 265 720 173 196 229 283 554 944 614 4;
- 44) 0.094 827 210 716 464 939 536 619 037 732 425 908 310 707 459 313 375 998 207 242 591 265 720 173 196 229 283 554 944 614 4 × 2 = 0 + 0.189 654 421 432 929 879 073 238 075 464 851 816 621 414 918 626 751 996 414 485 182 531 440 346 392 458 567 109 889 228 8;
- 45) 0.189 654 421 432 929 879 073 238 075 464 851 816 621 414 918 626 751 996 414 485 182 531 440 346 392 458 567 109 889 228 8 × 2 = 0 + 0.379 308 842 865 859 758 146 476 150 929 703 633 242 829 837 253 503 992 828 970 365 062 880 692 784 917 134 219 778 457 6;
- 46) 0.379 308 842 865 859 758 146 476 150 929 703 633 242 829 837 253 503 992 828 970 365 062 880 692 784 917 134 219 778 457 6 × 2 = 0 + 0.758 617 685 731 719 516 292 952 301 859 407 266 485 659 674 507 007 985 657 940 730 125 761 385 569 834 268 439 556 915 2;
- 47) 0.758 617 685 731 719 516 292 952 301 859 407 266 485 659 674 507 007 985 657 940 730 125 761 385 569 834 268 439 556 915 2 × 2 = 1 + 0.517 235 371 463 439 032 585 904 603 718 814 532 971 319 349 014 015 971 315 881 460 251 522 771 139 668 536 879 113 830 4;
- 48) 0.517 235 371 463 439 032 585 904 603 718 814 532 971 319 349 014 015 971 315 881 460 251 522 771 139 668 536 879 113 830 4 × 2 = 1 + 0.034 470 742 926 878 065 171 809 207 437 629 065 942 638 698 028 031 942 631 762 920 503 045 542 279 337 073 758 227 660 8;
- 49) 0.034 470 742 926 878 065 171 809 207 437 629 065 942 638 698 028 031 942 631 762 920 503 045 542 279 337 073 758 227 660 8 × 2 = 0 + 0.068 941 485 853 756 130 343 618 414 875 258 131 885 277 396 056 063 885 263 525 841 006 091 084 558 674 147 516 455 321 6;
- 50) 0.068 941 485 853 756 130 343 618 414 875 258 131 885 277 396 056 063 885 263 525 841 006 091 084 558 674 147 516 455 321 6 × 2 = 0 + 0.137 882 971 707 512 260 687 236 829 750 516 263 770 554 792 112 127 770 527 051 682 012 182 169 117 348 295 032 910 643 2;
- 51) 0.137 882 971 707 512 260 687 236 829 750 516 263 770 554 792 112 127 770 527 051 682 012 182 169 117 348 295 032 910 643 2 × 2 = 0 + 0.275 765 943 415 024 521 374 473 659 501 032 527 541 109 584 224 255 541 054 103 364 024 364 338 234 696 590 065 821 286 4;
- 52) 0.275 765 943 415 024 521 374 473 659 501 032 527 541 109 584 224 255 541 054 103 364 024 364 338 234 696 590 065 821 286 4 × 2 = 0 + 0.551 531 886 830 049 042 748 947 319 002 065 055 082 219 168 448 511 082 108 206 728 048 728 676 469 393 180 131 642 572 8;
- 53) 0.551 531 886 830 049 042 748 947 319 002 065 055 082 219 168 448 511 082 108 206 728 048 728 676 469 393 180 131 642 572 8 × 2 = 1 + 0.103 063 773 660 098 085 497 894 638 004 130 110 164 438 336 897 022 164 216 413 456 097 457 352 938 786 360 263 285 145 6;
We didn't get any fractional part that was equal to zero. But we had enough iterations (over Mantissa limit) and at least one integer that was different from zero => FULL STOP (Losing precision - the converted number we get in the end will be just a very good approximation of the initial one).
4. Construct the base 2 representation of the fractional part of the number.
Take all the integer parts of the multiplying operations, starting from the top of the constructed list above:
0.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8(10) =
0.0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 1(2)
5. Positive number before normalization:
3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8(10) =
11.0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 1(2)
6. Normalize the binary representation of the number.
Shift the decimal mark 1 positions to the left, so that only one non zero digit remains to the left of it:
3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8(10) =
11.0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 1(2) =
11.0010 0100 0011 1111 0110 1010 1000 1000 1000 0101 1010 0011 0000 1(2) × 20 =
1.1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 01(2) × 21
7. Up to this moment, there are the following elements that would feed into the 64 bit double precision IEEE 754 binary floating point representation:
Sign 0 (a positive number)
Exponent (unadjusted): 1
Mantissa (not normalized):
1.1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 01
8. Adjust the exponent.
Use the 11 bit excess/bias notation:
Exponent (adjusted) =
Exponent (unadjusted) + 2(11-1) - 1 =
1 + 2(11-1) - 1 =
(1 + 1 023)(10) =
1 024(10)
9. Convert the adjusted exponent from the decimal (base 10) to 11 bit binary.
Use the same technique of repeatedly dividing by 2:
- division = quotient + remainder;
- 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. Construct the base 2 representation of the adjusted exponent.
Take all the remainders starting from the bottom of the list constructed above.
Exponent (adjusted) =
1024(10) =
100 0000 0000(2)
11. Normalize the mantissa.
a) Remove the leading (the leftmost) bit, since it's allways 1, and the decimal point, if the case.
b) Adjust its length to 52 bits, by removing the excess bits, from the right (if any of the excess bits is set on 1, we are losing precision...).
Mantissa (normalized) =
1. 1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000 01 =
1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000
12. The three elements that make up the number's 64 bit double precision IEEE 754 binary floating point representation:
Sign (1 bit) =
0 (a positive number)
Exponent (11 bits) =
100 0000 0000
Mantissa (52 bits) =
1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000
Decimal number 3.141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 169 399 375 105 820 974 944 592 307 816 406 286 208 998 628 034 831 8 converted to 64 bit double precision IEEE 754 binary floating point representation:
0 - 100 0000 0000 - 1001 0010 0001 1111 1011 0101 0100 0100 0100 0010 1101 0001 1000