m序列发生器verilog原理

m序列是一种伪随机数字序列，通常用于通信系统中的扩频技术。它的生成需要使用反馈移位寄存器和异或门。

Verilog 实现 m序列发生器的原理如下：

1. 定义参数和变量：定义 m序列的阶数（n），反馈多项式的系数（coeff），以及反馈移位寄存器的初始值（init）和当前值（reg）。

parameter n = 7;
parameter coeff = 7'h4f; // 0b01001111
reg [n-1:0] init = n'h01; // 初始值为1
reg [n-1:0] reg;

2. 实现异或门：使用异或门计算反馈位和输出位。

wire feedback = reg[0] ^ reg[2] ^ reg[3] ^ reg[6];
wire output = reg[n-1];

3. 实现反馈移位寄存器：将输出位作为反馈位的输入，将反馈位作为移位寄存器的输入。

always @ (posedge clk) begin
  reg <= {feedback, reg[n-1:1]};
end

4. 生成 m序列：将反馈移位寄存器的值输出作为 m序列的值。

always @ (posedge clk) begin
  if (counter == 0) begin
    output_seq <= output;
  end
  counter <= counter + 1;
end

完整的 m序列发生器的 Verilog 代码如下：

module m_sequence_generator (
  input clk,
  output reg output_seq
);

  parameter n = 7;
  parameter coeff = 7'h4f; // 0b01001111
  reg [n-1:0] init = n'h01; // 初始值为1
  reg [n-1:0] reg;
  reg [3:0] counter;

  wire feedback = reg[0] ^ reg[2] ^ reg[3] ^ reg[6];
  wire output = reg[n-1];

  always @ (posedge clk) begin
    reg <= {feedback, reg[n-1:1]};
  end

  always @ (posedge clk) begin
    if (counter == 0) begin
      output_seq <= output;
    end
    counter <= counter + 1;
  end

endmodule