加入星计划,您可以享受以下权益:

  • 创作内容快速变现
  • 行业影响力扩散
  • 作品版权保护
  • 300W+ 专业用户
  • 1.5W+ 优质创作者
  • 5000+ 长期合作伙伴
立即加入
  • 正文
    • 1.线性反馈移位寄存器的原理
    • 2.线性反馈移位寄存器的实现
  • 相关推荐
  • 电子产业图谱
申请入驻 产业图谱

线性反馈移位寄存器原理详解 线性反馈移位寄存器的实现

2021/08/18
5529
阅读需 6 分钟
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,LFSR)是一种常见的序列发生器,广泛应用于信息安全、通信等领域。它是一种寄存器,由一个或多个触发器异或门和反馈线组成。LFSR 的输出序列具有良好的随机性和周期性。

1.线性反馈移位寄存器的原理

LFSR 的原理是:将当前寄存器状态作为输入信号,通过一系列异或门对输入信号进行变换,从而得到下一个状态。

假设 LFSR 寄存器的长度为 n,我们可以用一个 n 位二进制数表示其状态。

在每个时钟周期中,LFSR 依次输出其当前状态中的每一位,并将某些位进行异或运算,得到新的状态。

具体来说,如果 LFSR 的状态为 s0,s1,...,sn-1,则将以下列方式计算下一个状态 sn:

sn = (s0 xor t0) + (s1 xor t1) + ... + (sn-1 xor tn-1),其中 ti 是反馈系数,是一个 n 位二进制数。从理论上讲,如果选择合适的初始状态和反馈系数,则 LFSR 的输出序列将具有最大周期性,并且能够产生高质量的随机数字序列。

2.线性反馈移位寄存器的实现

可以用硬件电路软件代码实现 LFSR。在硬件电路中,LFSR 可以严格按照上述公式进行实现,使用触发器、异或门等逻辑电路。在软件中,LFSR 也可以很容易地用代码实现,例如在 C++ 中可以使用位运算符和数组来模拟 LFSR 的工作过程。

需要注意的是,在实际应用中,可能需要采用更加复杂的设计来提高 LFSR 的随机性和安全性,例如使用多个 LFSR 进行级联,使用非线性函数进行变换等。

相关推荐

电子产业图谱