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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
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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

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20241001/20156517MkwzEIDwki.jpg

  • 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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