如何用C语言实现128位字节数组线性反馈移位寄存器

Question

我有一个如下数组，

unsigned char A[16]

我使用这个数组来表示一个128位的硬件寄存器。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，斐波那契实现)。连接到该LFSR的反馈异或门的多项式(或抽头)是128，29，27，2，1。

16位LFSR的实现(16、14、13、11处的抽头)可以从Wikipedia获得，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，在我的例子中，我需要将位从一个字节元素移到另一个字节元素，例如，msb或A需要移位到A1的lsb。完成这种转换的最小编码是什么？谢谢!

Answer 1

要计算要移位的位，不需要每次都对整个数组进行移位，因为您只对一个位感兴趣(请注意维基百科bit =行末尾的& 1 )。

正确的移位量是：

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，你真的需要改变一下了：

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长)来提高效率，但原理是相同的。