Lösung zur Aufgabe 5

Aufgabe C: Implementierung eines Zufallszahlengenerators
C1) Merkmale eines guten Zufallszahlengenerator
Je länger die Bitfolge ist desto besser wird die Anzahl der möglichen Zufallszahlen. Doch dies
kann hur ganz ausgeschöpft werden sofern eine möglichst große Anzahl an XOR-Gatter
vorhanden sind und ihre Eingänge an den richtigen Registerbits angeschlossen sind.
Dennoch hat ein Zufallsgenerator, der auf Basis eines LFSR (Linear Feedback Shift Register)
aufgebaut ist, den Nachteil der Linearität seiner erzeugten Folge.
TEAM GENESYS
Intel Leibnitz Challenge '08 Aufgabe
C2) Welche Startwerte dürchen nicht verwendet werden
Als Startwerte (Resetwerte) dürfen nicht nur Nullen verwendet werden, da sonst das Feedback
immer wieder Null ergibt. Daraus ergibt sich keine neue Zahlenkombination, sondern immer
wieder die gleiche.
C3) Entwurf eines Zufallszahlengenerators
Um eine Schaltung zu bekommen, die sich nach 31 Takten wiederholt, braucht man 5
Registerbits. Diese Anzahl ist darauf zurückzuführen, da 2 5 –1 = 31 (-1 kommt daher, dass die
Folge 00000 nicht vorkommen darf siehe C2).
Feedback
0
C3a) Blockschaltbild
1 0 0 0 0
Output
0
0 0
Blockschaltbild mit Den Resetwerten
C3b) Schaltplan
CLK
Wie man die Resetwerte erstellt werden sollen wissen wir nicht. Darum haben wir es
weggelassen.
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