如何在C中实现带字节元素数组的128位线性反馈移位寄存器

Question

我有一个如下数组,

unsigned char A[16]

我使用此数组来表示128位硬件寄存器.现在我想用这个长寄存器实现一个线性反馈移位寄存器(LFSR,Fibonacci实现).连接到该LFSR的反馈xnor门的多项式(或抽头)是[128,29,27,2,1].

可以从维基百科获得16位LFSR([16,14,13,11]处的抽头)的实现,如下所示.

  unsigned short lfsr = 0xACE1u;
  unsigned bit;

  unsigned rand()
  {
    bit  = ((lfsr >> 0) ^ (lfsr >> 2) ^ (lfsr >> 3) ^ (lfsr >> 5) ) & 1;
    return lfsr =  (lfsr >> 1) | (bit << 15);
  }

然而,在我的情况下,我需要将位从一个字节元素移位到另一个字节元素,例如msb或A [0]需要移位到A 1的lsb .这种转变的最小编码是什么？谢谢!

Answer 1

要计算要移位的位,您不需要每次都移动整个数组,因为您只对一位感兴趣(请注意维基百科& 1的bit =行尾).

正确的转移金额是:

128 - 128 =   0   => byte  0 bit 0
128 -  29 =  99   => byte 12 bit 3
128 -  27 = 101   => byte 12 bit 5
128 -   2 = 126   => byte 15 bit 6
128 -   1 = 127   => byte 15 bit 7

所以,

bit = ((A[0] >> 0) 
    ^  (A[12] >> 3) 
    ^  (A[12] >> 5) 
    ^  (A[15] >> 6) 
    ^  (A[15) >> 7)) & 1;

现在,你真的需要转移:

A[0] = (A[0] >> 1) | (A[1] << 7);
A[1] = (A[1] >> 1) | (A[2] << 7);
// and so on, until
A[14] = (A[14] >> 1) | (A[15] << 7);
A[15] = (A[15] >> 1) | (bit << 7);

您可以通过使用uint32_t或uint64_t代替无符号字符(取决于您的处理器字大小)来提高效率,但原理是相同的.