專利名稱：實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置。
背景技術(shù)：
在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，常需要產(chǎn)生偽隨機(jī)碼來(lái)測(cè)試設(shè)備、加密擴(kuò)頻等，偽隨機(jī)碼常具有廣泛的用途。在產(chǎn)生偽隨機(jī)碼的過(guò)程中，一般通過(guò)生成多項(xiàng)式構(gòu)成的線性反饋移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，在對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，都存在兩個(gè)狀態(tài)圈，其中一個(gè)為全0(不正常狀態(tài))，余下的構(gòu)成一個(gè)大的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈(見圖1)，大的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈為有用的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈。在一般電路設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)了全0狀態(tài)后不能自動(dòng)恢復(fù)，必須通過(guò)復(fù)位等手段來(lái)進(jìn)行。但在很多場(chǎng)合不允許對(duì)電路進(jìn)行復(fù)位，因此該方法存在不能自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列(PRBS)產(chǎn)生器的自愈裝置，以克服基于上述通用方法存在的缺陷。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，包括構(gòu)成多項(xiàng)式的反饋移位寄存器，用于寄存狀態(tài)序列；反饋邏輯，將最后一個(gè)反饋移位寄存器的輸出和與之相隔的另一個(gè)反饋移位寄存器的輸出進(jìn)行異或，其輸出反饋至第一個(gè)反饋移位寄存器的輸入；所述反饋移位寄存器的同步時(shí)鐘連接至CLK；其特征在于還包括一對(duì)反相器在復(fù)位為全0狀態(tài)后，不改變邏輯關(guān)系，自動(dòng)將全0狀態(tài)引出變?yōu)檎顟B(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)；一個(gè)或非邏輯門將邏輯為全0的異常狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)；所述反饋移位寄存器的異步復(fù)位CLR連接至RESET。
所述反相器連接至任意一反饋移位寄存器的兩側(cè)，在復(fù)位后，全0狀態(tài)在反相器的作用下變?yōu)?，將全0的狀態(tài)圈轉(zhuǎn)到有用狀態(tài)圈，從而自動(dòng)地進(jìn)入到正常的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈。
對(duì)所有反饋移位寄存器的輸出相或非，將反相器之間寄存器為1的狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈。
所述反饋邏輯，對(duì)經(jīng)異或的輸出和或非的輸出相或，其輸出反饋至第一個(gè)反饋移位寄存器的輸入，將反相器之間反饋移位寄存器為1、其它寄存器為全0的狀態(tài)變成有用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈上的一個(gè)分支。
所述一對(duì)反相器的第一反相器的輸出、第二反相器的輸入分別連接任一反饋移位寄存器的D輸入端、Q輸出端；所述一對(duì)反相器的第一反相器的輸入、第二反相器的輸出分別連接相鄰反饋移位寄存器的Q輸出端、D輸入端。
所述所有反饋移位寄存器的Q端輸出進(jìn)行或非；所述反饋邏輯中的異或輸出與或非輸出再相或，其輸出連接至第一反饋移位寄存器的D輸入端。
本發(fā)明的效果解決了在電路上電復(fù)位后PRBS產(chǎn)生器不能啟動(dòng)以及在電路運(yùn)行中非正常行為導(dǎo)致內(nèi)部寄存器為全0，以至于PRBS序列不能產(chǎn)生的問(wèn)題，從而有效的對(duì)PRBS產(chǎn)生電路在進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)后進(jìn)行自愈回復(fù)。
本發(fā)明可適用于所有產(chǎn)生偽隨機(jī)碼序列(PRBS)的數(shù)字電路，特別解決了電路上電復(fù)位后PRBS產(chǎn)生器不能啟動(dòng)以及在電路運(yùn)行中非正常行為導(dǎo)致內(nèi)部寄存器為全0，以至于PRBS序列不能產(chǎn)生的問(wèn)題。在電路上，通過(guò)增加兩個(gè)反相器和一個(gè)或非邏輯門就能有效地對(duì)PRBS產(chǎn)生器在進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)后進(jìn)行自愈恢復(fù)，這是其它的功能類似的電路所不具備的優(yōu)點(diǎn)。


圖1給出的是由線性反饋移位寄存器構(gòu)成兩個(gè)狀態(tài)圈的示意圖(S0為全0狀態(tài))；圖2給出的是將S0狀態(tài)成為有用狀態(tài)圈上一個(gè)分支的示意圖；圖3給出的是現(xiàn)有PRBS11的邏輯電路圖；圖4給出的是經(jīng)過(guò)本發(fā)明改進(jìn)后PRBS11的邏輯電路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述實(shí)現(xiàn)PRBS產(chǎn)生器的自愈裝置由以下三個(gè)部件組成反饋移位寄存器，D0-D10，用于寄存狀態(tài)序列。
反相器INV0和INV1的作用或功能是當(dāng)電路復(fù)位為全0后，在不改變傳統(tǒng)方法的邏輯情況下，同時(shí)能自動(dòng)將全0狀態(tài)引出變?yōu)檎顟B(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)。
或非門NOR主要是將邏輯在為全0的異常狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)上。
本發(fā)明的基本思想是通過(guò)在寄存器前后分別加上反相器INV0和INV1，保持原有的邏輯關(guān)系，但是在復(fù)位后，全0的狀態(tài)在INV1的作用下變?yōu)?，從而自動(dòng)地進(jìn)入到正常的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈。在原邏輯上增加一或非門，對(duì)所有狀態(tài)寄存器的輸出Q進(jìn)行或非，目的是將反相器之間的寄存器為1(其它寄存器都為0)的狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈中。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)講述本發(fā)明的實(shí)施方式本發(fā)明將用簡(jiǎn)單有效的方法對(duì)PRBS產(chǎn)生器進(jìn)行自愈設(shè)計(jì)。
第一，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)中任意一反饋移位寄存器兩側(cè)同時(shí)加一反相器就可以將全0的狀態(tài)圈轉(zhuǎn)到有用狀態(tài)圈上來(lái)實(shí)現(xiàn)PRBS產(chǎn)生的自愈設(shè)計(jì)。該方法針對(duì)PRBS11、PRBS15、PRBS23等等均能有效自愈。
第二，將反饋邏輯設(shè)計(jì)D0在原來(lái)的基礎(chǔ)上與所有狀態(tài)寄存器的或非值相或，然后反饋至反饋點(diǎn)D0，就能將反相器INV0和INV1之間的寄存器為1(其它寄存器為全0)的狀態(tài)變成有用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈上的一個(gè)分支(見圖2)。
將以上兩種改進(jìn)結(jié)合起來(lái)，便可以對(duì)PRBS產(chǎn)生電路進(jìn)行自愈設(shè)計(jì)的改造。本發(fā)明對(duì)PRBS11、PRBS15、PRBS20、PRBS23等均有效。
以PRBS11為例D0的輸出Q端連接到D1的輸入D端，D1的輸出Q端與D2的輸入D端相連，D2的輸出Q端與D3的輸入D端相連，D3的輸出Q端與D4的輸入D端相連，D4的輸出Q端連接到反相器INV0的輸入上，INV0的輸出連接到D5的輸入D端，D5的輸出Q端連接到反相器INV1的輸入端；INV1的輸出端連接到D6的輸入D端，D6的輸出Q端連接到D7的輸入D端，D7的輸出Q端連接到D8的輸入D端，D8的輸出Q端連接到D9的輸入D端，D9的輸出Q端連接到D10的輸入D端。
D10的Q端輸出和D8的Q端輸出相異或輸出為XOR1，再將D0-D10的所有輸出Q端(對(duì)不同的PRBS方式相同)進(jìn)行或非輸出為NOR1，將XOR1與NOR1相或輸出連接到D0的輸入D端。
本設(shè)計(jì)為全同步和帶全局異步復(fù)位的電路，D0-D10的時(shí)鐘都連接在CLK上，異步復(fù)位CLR都連接在RESET上。
綜上所述，本發(fā)明通過(guò)電路上增加兩個(gè)反相器和一個(gè)或非邏輯門就能有效地對(duì)PRBS產(chǎn)生電路在進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)后進(jìn)行自愈恢復(fù)。這是其它的功能類似的電路所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，包括構(gòu)成多項(xiàng)式的反饋移位寄存器，用于寄存狀態(tài)序列；反饋邏輯，將最后一個(gè)反饋移位寄存器的輸出和與之相隔的另一個(gè)反饋移位寄存器的輸出進(jìn)行異或，其輸出反饋至第一個(gè)反饋移位寄存器的輸入；所述反饋移位寄存器的同步時(shí)鐘連接至CLK；其特征在于還包括一對(duì)反相器在復(fù)位為全0狀態(tài)后，不改變邏輯關(guān)系，自動(dòng)將全0狀態(tài)引出變?yōu)檎顟B(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)；一個(gè)或非邏輯門將邏輯為全0的異常狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)；所述反饋移位寄存器的異步復(fù)位CLR連接至RESET。
2.如權(quán)利要求1所述實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，其特征在于所述反相器連接至任意一反饋移位寄存器的兩側(cè)，在復(fù)位后，全0狀態(tài)在反相器的作用下變?yōu)?，將全0的狀態(tài)圈轉(zhuǎn)到有用狀態(tài)圈，從而自動(dòng)地進(jìn)入到正常的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈。
3.如權(quán)利要求1或2所述實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，其特征在于對(duì)所有反饋移位寄存器的輸出相或非，將反相器之間寄存器為1的狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈。
4.如權(quán)利要求1或2所述實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，其特征在于所述反饋邏輯，對(duì)經(jīng)異或的輸出和或非的輸出相或，其輸出反饋至第一個(gè)反饋移位寄存器的輸入，將反相器之間反饋移位寄存器為1、其它寄存器為全0的狀態(tài)變成有用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圈上的一個(gè)分支。
5.如權(quán)利要求1或2所述實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，其特征在于所述一對(duì)反相器的第一反相器的輸出、第二反相器的輸入分別連接任一反饋移位寄存器的D輸入端、Q輸出端；所述一對(duì)反相器的第一反相器的輸入、第二反相器的輸出分別連接相鄰反饋移位寄存器的Q輸出端、D輸入端。
6.如權(quán)利要求1或2所述實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，其特征在于所述所有反饋移位寄存器的Q端輸出進(jìn)行或非；所述反饋邏輯中的異或輸出與或非輸出再相或，其輸出連接至第一反饋移位寄存器的D輸入端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)碼序列產(chǎn)生器自愈的裝置，可適用于所有產(chǎn)生偽隨機(jī)碼序列的數(shù)字電路。該裝置是在數(shù)字電路中增加一對(duì)反相器，其在復(fù)位為全0狀態(tài)后，不改變邏輯關(guān)系，自動(dòng)將全0狀態(tài)引出變?yōu)檎顟B(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)；一個(gè)或非邏輯門，將邏輯為全0的異常狀態(tài)引入到正常狀態(tài)圈中的一個(gè)狀態(tài)。本發(fā)明解決了在電路上電復(fù)位后PRBS產(chǎn)生器不能啟動(dòng)以及在電路運(yùn)行中非正常行為導(dǎo)致內(nèi)部寄存器為全0，以至于PRBS序列不能產(chǎn)生的問(wèn)題。從而有效的對(duì)PRBS產(chǎn)生電路在進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)后進(jìn)行自愈回復(fù)。
文檔編號(hào)H03K19/173GK1555133SQ200410029508
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者成守紅, 尹輝, 楊沖, 汪光華 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司