В приведенной выше записи M называют мантиссой числа, а p — его
порядком.
Для того чтобы сохранить максимальную точность, вычислительные машины почти всегда хранят мантиссу в нормализованном виде, что означает, что мантисса в данном случае есть число, лежащее между
1(10) и 2(10) (1 < M < 2). Основание системы счисления здесь, как уже отмечалось выше, — число 2.
Способ хранения мантиссы с плавающей точкой подразумевает, что двоичная запятая находится на фиксированном месте. Фактически подразумевается, что двоичная запятая следует после первой двоичной цифры, т.е. нормализация мантиссы делает единичным первый бит, помещая тем самым значение между единицей и двойкой.
Место, отводимое для числа с плавающей точкой, делится на два поля. Одно поле содержит знак и значение мантиссы, а другое содержит знак и значение порядка.
Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
На представление данных с плавающей точкой существует единый промышленный стандарт IEEE 754, разработанный в Институте инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers) в США в 1985 г.
Согласно стандарту IEEE 754 форма представления чисел имеет вид: C = (-1)S . 2e . 1.f;
где
C - двоичное число с плавающей точкой; S - знак числа (0 - плюс, 1- минус);
1.f - мантисса – вещественное число без знака;
1 – целая часть мантиссы (неявно присутствующая); f – дробная часть мантиссы;
е = (Е + bias) — смещенный порядок - целое положительное число; bias — смещение — целая положительная константа;
E – порядок - целое двоичное число со знаком; 2 – основание двоичной системы счисления.
Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
Форматы могут быть следующими: SP (Single Precision floating-point format - одинарной точности с плавающей точкой)
— формат для представления данных с одинарной точностью — соответствует слову;
DP (Double Precision floating-point format - двойной точности с плавающей точкой)
— формат для представления данных с двойной точностью — соответствует двойному слову;
Поля формата:
-поле знака — для представления знака S числа (1 бит);
-поле смещенного порядка — для представления значения смещенного порядка
е;
- поле мантиссы — для представления дробной части мантиссы 0.f; целая часть мантиссы, равная 1, присутствует неявно.
Перевод шестнадцатеричного числа в число с плавающей запятой в стандарте IEEE 754
Алгоритм для получения представления действительного числа в памяти ЭВМ:
•перевести модуль данного числа в двоичную систему счисления;
•нормализовать двоичное число, т.е. записать в виде M × 2p, где M — мантисса (ее целая часть равна 1(2)) и p — порядок, записанный в
десятичной системе счисления;
•прибавить к порядку смещение и перевести смещенный порядок в двоичную систему счисления;
•учитывая знак заданного числа (0 — положительное; 1 — отрицательное), выписать его представление в памяти ЭВМ.
Пример. Запишем код числа -312,3125.
1.Двоичная запись модуля этого числа имеет вид 100111000,0101.
2.Имеем 100111000,0101 = 1,001110000101 × 28.
3.Получаем смещенный порядок 8 + 1023 = 1031. Далее имеем 1031(10) = 10000000111(2).
4.Окончательно
Очевидно, что более компактно полученный код стоит записать следующим образом:
C073850000000000(16).
Пример. Пусть дан код 3FEC600000000000(16) или
Попробуйте самостоятельно
Решение
1.Прежде всего замечаем, что это код положительного числа, поскольку в разряде с номером 63 записан нуль. Получим порядок этого числа: 01111111110(2) = 1022(10); 1022 - 1023 = -1.
2.Число имеет вид 1,1100011 × 2-1 или 0,11100011.
3.Переводом в десятичную систему счисления получаем 0,88671875.