Cộng/trừ bão hoà có dấu 8 bit: bẫy tràn và -(-128)

Trong DSP (âm thanh, ảnh, bộ lọc), tràn số kiểu "vòng" là thảm hoạ: 127 + 1 ra −128, và một tiếng rè biến thành tiếng nổ. Phép toán bão hoà (saturating) kẹp kết quả ở giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất. Bài này nhỏ nhưng có ba cái bẫy kinh điển của số có dấu.

module sat_add (
  input  logic signed [7:0] a,
  input  logic signed [7:0] b,
  input  logic              sub,    // 0: a + b;  1: a − b
  output logic signed [7:0] y,      // kết quả kẹp trong [−128, 127]
  output logic              ovf     // 1 nếu kết quả đúng nằm ngoài [−128, 127] (đã phải kẹp)
);

Ví dụ: 100 + 50 → 127, ovf = 1; −100 + −50 → −128, ovf = 1; −1 + 127 → 126, ovf = 0; 0 − (−128) → 127, ovf = 1.

Mạch tổ hợp; testbench đọc ngõ ra 1 ns sau khi đổi đầu vào.