实验内容 1.分别写出实现 n-LFSR 与 n-DSR (n 为正整数) 进动一拍的程序(旨在“由寄存器的一个状态算出紧接着的下一个状态”),要求: 寄存器状态的各分量自然地与相应数据存储区的各比特位一一对应,不允许仅 1 个状态分量就占据 1 个存储单元(字节、字或双字等)。2、基于上述程序完成以下工作: 选定一个 8 次联接多项式,这时检验状态存储区自然形成的 1 字节二进制数是否与前出现者相同就可判定状态是否开始成圈(即进入周期性重复),据此编制 i) 分别计算 LFSR 与 DSR 在一个给定初态 (由外部响应给出) 下输出序列 ii)求出 LFSR或 DSR之一状态图的程序 实验要求 1.对较低次数的联接多项式,程序计算结果须与手工推算一致;2.抓图显示“输出序列”与“状态图”(附页),不能出现明显错误。请用C语言代码写出代码并且提供代码解释

时间: 2024-03-25 13:38:07 浏览: 26
下面是一个基于 C 语言的 n-LFSR 和 n-DSR 的进动一拍程序,并且包括选定 8 次联接多项式以及绘制状态图的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <stdbool.h> #define N 8 // 寄存器的位数 #define POLY 0x8E // 8 次联接多项式 uint8_t lfsr(uint8_t state) { uint8_t feedback = ((state >> 0) ^ (state >> 1) ^ (state >> 2) ^ (state >> 4)) & 1; return (state >> 1) | (feedback << (N - 1)); } uint8_t dsr(uint8_t state, uint8_t sync) { if (sync == 0) { return state; } else { uint8_t feedback = ((state >> 0) ^ (state >> 1) ^ (state >> 2) ^ (state >> 4)) & 1; return (state >> 1) | (feedback << (N - 1)); } } int main() { uint8_t state_lfsr = 0x01; // LFSR 初态 uint8_t state_dsr = 0x01; // DSR 初态 uint8_t sync = 0; // 同步复位信号 uint8_t output_lfsr, output_dsr; // 输出序列 printf("LFSR Output:\n"); for (int i = 0; i < 8; i++) { output_lfsr = lfsr(state_lfsr); printf("%d ", output_lfsr); state_lfsr = output_lfsr; } printf("\n"); printf("DSR Output:\n"); for (int i = 0; i < 8; i++) { output_dsr = dsr(state_dsr, sync); printf("%d ", output_dsr); sync = (output_dsr == POLY) ? 1 : 0; state_dsr = output_dsr; } printf("\n"); printf("State Diagram:\n"); uint8_t states[N]; for (int i = 0; i < N; i++) { states[i] = 0; } uint8_t current_state = 0x01; bool found = false; int period = 0; while (!found) { for (int i = 0; i < N; i++) { printf("%d ", (current_state >> i) & 1); states[i] = (states[i] << 1) | ((current_state >> i) & 1); } printf("\n"); current_state = dsr(current_state, 1); period++; for (int i = 0; i < N; i++) { if (states[i] == ((1 << period) - 1)) { found = true; } else { found = false; break; } } } return 0; } ``` 上述代码中,`lfsr` 和 `dsr` 函数与之前相同,用于计算 n-LFSR 和 n-DSR 的进动一拍操作。在 `main` 函数中,首先设置 LFSR 和 DSR 的初态以及同步复位信号,然后循环 8 次进行进动一拍操作,并且打印输出序列。 另外,新增了一段代码用于绘制状态图。首先初始化状态数组为全 0,然后用一个循环来生成状态图,直到发现状态开始成圈为止。具体实现方式是,循环中每次计算出当前状态并且打印输出比特位,然后将状态写入状态数组中,并且检查是否出现了周期性重复。如果周期性重复,则停止循环并且记录周期长度。 需要注意的是,状态图中每一列表示一个比特位的状态,而每一行则表示一个时刻的状态。周期性重复意味着出现了重复的列,因此可以通过统计每个比特位的状态数组是否为“全 1”来判断是否出现了周期性重复,进而计算出周期长度。 总之,这个实验要求编写 n-LFSR 和 n-DSR 的进动一拍程序,并且选定一个 8 次联接多项式来计算输出序列并绘制状态图。同时,要求保证程序计算结果与手工推算一致,并且抓图显示输出序列和状态图,以便检查和验证程序的正确性。

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