伪随机数发生器 LFSR

LFSR（线性反馈移位寄存器）是一种常用的伪随机数发生器。它是一种移位寄存器，通过将寄存器的位进行移位和异或操作来伪随机序列。LFSR的结构简单，易于实现，并且具有良好的统计特性。

下面是一个使用LFSR生成伪随机数的示例代码：

def lfsr(seed, taps):
    lfsr = seed
    while True:
        xor = lfsr & taps
        xor = (xor >> 1) ^ xor
        lfsr = (lfsr >> 1) | (xor << (len(bin(taps)) - 3))
        yield lfsr

seed = 0b10101010  # 初始种子
taps = 0b11000010  # 反馈多项式

generator = lfsr(seed, taps)
random_numbers = [next(generator) for _ in range(10)]

print(random_numbers)

这段代码中，`lfsr`函数接受一个初始种子和一个反馈多项式作为参数，返回一个生成器对象。通过调用`next`函数，我们可以逐个获取生成的伪随机数。在示例中，我们生成了10个伪随机数并打印输出。

相关问题

LFSR 伪随机数发生器

LFSR（线性反馈移位寄存器）是一种常用的伪随机数发生器方法，它通过一系列的D触发器和异或门组成。当触发器的状态根据特定的反馈系数进行移位时，就可以生成一系列伪随机数。

一个常见的例子是，使用一个n=8的LFSR和反馈系数为g0g1g2g3g4g5g6g7g8=101110001的LFSR，它共有2^8=255个状态。在这种LFSR的结构中，触发器的状态会根据预定义的算法和反馈系数进行移位，从而产生一系列看似随机的数值。

需要注意的是，由于LFSR是基于算法的，所以生成的数值只是伪随机数，它们的结果是确定的、可见的，并不是真正的随机数。同时，为了保证每次得到的伪随机数都足够地“随机”，选择合适的随机种子也是非常重要的。如果随机种子相同，那么同一个LFSR产生的随机数序列也会相同。

使用verilog实现伪随机数发生器

下面是一个简单的 Verilog 代码实现伪随机数发生器：

module pseudo_random_gen(clk, rst, seed, random_number);
    input clk, rst;
    input [31:0] seed;
    output reg [31:0] random_number;
    
    reg [31:0] lfsr;
    
    always @(posedge clk or negedge rst) begin
        if(!rst) begin
            lfsr <= seed;
            random_number <= 0;
        end else begin
            lfsr <= {lfsr[30:0], lfsr[0]^lfsr[1]^lfsr[3]^lfsr[31]};
            random_number <= lfsr;
        end
    end

endmodule

该代码使用线性反馈移位寄存器（LFSR）实现伪随机数生成。在每个时钟上升沿时，LFSR 的下一个状态将由当前状态和特定位的异或操作计算得出。生成的伪随机数存储在 `random_number` 寄存器中，并可通过 `seed` 输入进行初始化。`rst` 输入用于重置 LFSR 和 `random_number` 寄存器。