[Day17] Overflow Detection & Carry-Lookahead Adder - iT 邦幫忙::一起幫忙解決難題，拯救 IT 人的一天

2024 iThome 鐵人賽

DAY 17

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Software Development

RISC-V 與處理器之架構學習及應用系列第 17 篇

[Day17] Overflow Detection & Carry-Lookahead Adder

16th鐵人賽

2024-10-01 10:03:13

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一、Overflow Detection（溢位檢測）

當兩個正數相加時，由於 MSB (Most Significant Bit，最高有效位元) 為 0（在二進制補數表示法中），如果 MSB 的進位 (Carry in) 不等於 Carry out，表示發生溢位。
溢位條件：Carry into MSB ≠ Carry out of MSB

如圖所示，當兩個正數或兩個負數相加的結果出現溢位時，這一方法能夠有效檢測。

二、Carry-Lookahead Adder（前瞻進位加法器）

當多層的邏輯運算連接在一起時，會導致運算速度過慢。
可以使用 Carry-Lookahead adder 來解決這個問題。這種加法器能夠預先計算哪些位會發生進位，而不必等到前面的進位結果出現後才進行下一步計算。
它通過提前計算 Carry out 的方式來加快加法運算的速度。

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