m序列发生器verilog原理
时间: 2023-06-15 19:03:20 浏览: 97
m序列(Maximal Length Sequence)发生器是一种能够产生最长长度的伪随机序列的电路,通常用于通信系统中的扰码、同步、频率同步等应用。下面是一个基于Verilog的m序列发生器的实现原理:
m序列的生成是通过反馈移位寄存器实现的。其基本原理是将寄存器中的数据进行异或操作后输出,并将输出的结果反馈到寄存器的最高位,然后将寄存器中的数据向左移位。这个过程不断重复,直到寄存器中的数据与初始状态相等时停止。
具体实现如下:
1. 定义一个n位的寄存器(n为m序列的长度),并将其初始化为一个非零值,例如全1或其他非零值。
2. 在每个时钟周期中,将寄存器中的数据左移一位,并将最高位的数据与反馈多项式进行异或操作。反馈多项式的选择对m序列的质量影响很大,常用的反馈多项式有x^7+x^6+1、x^15+x^14+1、x^31+x^28+1等。
3. 将异或操作的结果输出,并将其反馈到寄存器的最高位。
4. 当寄存器中的数据与初始状态相等时,停止输出m序列。
下面是一个简单的m序列发生器的Verilog代码示例:
```verilog
module m_sequence(
input clk,
output reg out
);
reg [6:0] reg;
// Feedback polynomial: x^7+x^6+1
always @(posedge clk) begin
out <= reg[0];
reg <= {reg[6]^reg[5], reg[6:1]};
end
endmodule
```
以上代码实现了一个长度为7的m序列发生器,反馈多项式为x^7+x^6+1。在每个时钟上升沿时,将寄存器中的数据左移一位并进行异或操作,并将输出的结果反馈到寄存器的最高位,最终输出最低位的数据作为m序列。