LFSR 伪随机数发生器
时间: 2023-10-21 22:29:21 浏览: 139
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。
相关问题
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:
```python
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。
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:
```verilog
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。
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