用Python编写一个线性反馈移位寄存器(LFSR)的代码?给定一个特定的本源多项式和初始序列1001,该程序应能计算并打印出周期,同时确保周期不超过50位。
时间: 2024-12-17 14:27:55 浏览: 14
在Python中,我们可以创建一个简单的线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,简称LFSR)来满足这个需求。首先,我们需要了解LFSR的工作原理,它通常由一组有限状态组成,并通过内部线性函数将当前状态的一部分作为下一位的状态输入。下面是一个基础的实现:
```python
class LFSR:
def __init__(self, polynomial, initial_state=1001):
self.poly = [int bit for bit in bin(polynomial)[2:]] # Convert to binary list
self.state = list(initial_state)
self.period = None
def shift_register(self):
new_bit = self.state[-1]
feedback = [new_bit ^ bit for bit in self.poly] # XOR with polynomial bits
self.state.insert(0, int(sum(feedback) % 2)) # Add new bit
if not self.period or len(self.state) > self.period:
self.find_period()
def find_period(self):
visited = set()
while self.state not in visited and len(self.state) <= 50:
visited.add(tuple(self.state))
self.shift_register()
self.period = len(self.state)
def print_sequence(self):
print("Shift register sequence:", ''.join(str(bit) for bit in self.state))
# Example usage:
polynomial = 0b1011 # For a 4-bit LFSR (x^3 + x + 1)
lfsr = LFSR(polynomial)
lfsr.print_sequence()
lfsr.find_period()
```
在这个例子中,我们首先定义了一个LFSR类,它有初始化方法、`shift_register`方法用于生成新的状态以及寻找周期,还有`print_sequence`方法用来显示状态序列。然后,我们实例化了一个LFSR,给定了一个特定的本源多项式(这里以3位为例),并且设置初始状态为1001。
运行这段代码,你会看到生成的序列,并且如果周期不超过50位,它会自动找到并输出周期。
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