- •Философская сущность понятия «информация». Единицы измерения информации. Математическая, логическая и физическая сущность единицы информации.
- •Понятие равновероятных событий. Понятие «Уменьшение неопределенности в два раза». Формула Шеннона для измерения количества информации.
- •Понятие кодирования текстовой информации в форматах ascii, Unicode, iso 10646. Структура и назначение таблиц кодировок символов. Кодирование графической информации.
- •Описание видов систем счисления. Развернутая форма записи числа.
- •Представление чисел в машинных кодах. Естественная и нормальная формы представления чисел. «машинные» системы счисления
- •Понятия нормализованного числа, мантиссы, диапазонов представления чисел.
- •Понятие кодов с выявлением ошибок. Описание способов проверки на четность.
- •Блоковые коды
- •Линейные коды общего вида
- •Минимальное расстояние и корректирующая способность
- •Коды Хемминга
- •Применение
- •Полиномы crc и бит чётности
- •Примеры
- •Понятия кодов с исправлением ошибок, общего числа комбинаций, запрещенных комбинаций.
- •Блоковые коды
- •Линейные коды общего вида
- •Минимальное расстояние и корректирующая способность
- •Коды Хемминга
- •Применение
- •Полиномы crc и бит чётности
- •Примеры
- •Основные принципы построения кодов Хемминга с исправлением ошибок. Самоконтролирующиеся коды
- •Самокорректирующиеся коды
- •Аксиомы и модели булевой алгебры. Понятие изоморфизма. Основные понятия алгебры логики.
- •Определение, условное обозначение и таблицы истинности логических операций. Приоритет логических операций.
- •Понятие функций алгебры логики. Способы описания функций алгебры логики.
- •Характеристика понятий элементарной конъюнкции и элементарной дизъюнкции. Понятия ранга логической функции, минтерма и макстерма.
- •Понятие канонических форм логической функции (кнф, днф, скнф, сднф).
- •Способы построения кубических комплексов. Понятия п-мерного куба, нулевого куба, единичного куба, ранга куба.
- •Понятие булевых функций от одной и двух переменных, их Условное графическое обозначение.
- •Описание функционально полных систем (и, не), (или, не), (или, и, не), (или-не), (и-не).
- •Понятия логического базиса, полного базиса, минимального базиса.
- •Назначение и свойства цифровых автоматов.
- •Характеристики и особенности функционирования комбинационных схем, или автоматов без памяти.
- •Характеристики и особенности функционирования последовательностных схем, или автоматов с памятью (полного автомата, автомата Мили, автомата Мура).
- •Описание алгоритма синтеза комбинационной схемы по заданной таблице.
- •Назначение мультиплексоров. Условное графическое обозначение.
- •Назначение демультиплексоров. Условное графическое обозначение.
- •Назначение шифраторов. Их виды. Условное графическое обозначение.
- •Назначение дешифраторов. Условное графическое обозначение.
- •Назначение и устройство компаратора. Условное графическое обозначение.
- •Назначение одноразрядного сумматора и полусумматора.
- •Принципы функционирования последовательных и параллельных сумматоров.
- •Классификация и общие характеристики триггеров.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного rs-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного d-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение асинхронного t-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение одно- и двухступенчатого синхронного rs-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного d-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного jk-триггера.
- •Характеристика, таблица состояний, условное графическое обозначение синхронного t-триггера.
- •Виды, устройство, назначение и функционирование регистров.
- •Операции в регистрах
- •Классификация регистров
- •Типы регистров
- •Описание схем построения регистров. Условное графическое обозначение, примеры реализации регистров.
- •Описание схем параллельного и последовательного способов передачи информации в регистрах.
- •2.1 Последовательные регистры
- •Описание схемы функционирования регистров сдвига.
- •Определение
- •Виды счетчиков и их назначение.
- •Классификация
- •Современное состояние и перспективы развития элементной базы и средств вычислительной техники.
Описание схемы функционирования регистров сдвига.
Регистр сдвига с линейной обратной связью (РСЛОС, англ. Linear feedback shift register, LFSR) — регистр сдвига битовых слов, у которого входной (вдвигаемый) бит являетсялинейной функцией состояния остальных битов регистра до сдвига. Может быть организован как программными, так и аппаратными средствами и применяется для генерациипсевдослучайных последовательностей битов, что находит применение, в частности, в криптографии.
Определение
В
регистре сдвига с линейной обратной
связью выделяют две части (модуля):
собственно регистра
сдвига и
схемы (или подпрограммы) вычисляющих
значение вдвигаемого бита. Регистр
состоит из функциональных ячеек (или
битов машинного слова или нескольких
слов), в каждой из которой хранится
текущее состояние одного бита.
Количество ячеек
,
называют длиной регистра. Биты (ячейки)
обычно нумеруются числами
,
каждая из которых способна хранить
бит,
причём в ячейку
происходит
вдвижение вычисленного бита, а из
ячейки
извлекается
выдвигаемый очередной сгенерированный
бит. Вычисление вдвигаемого бита обычно
производится до сдвига регистра, и
только после сдвига значение вычисленного
бита помещается в ячейку
.
Периодом
регистра сдвига называют минимальную
длину получаемой последовательности
до начала её повторения. Так как регистр
из
битовых
ячеек имеет только
разных
ненулевых состояний, то, принципиально,
период регистра не может превышать это
число. Если период регистра равен этому
числу, то такой регистр называют регистром
максимального периода.
Для
РСЛОС функция обратной связи является
линейной булевой функцией от состояний
всех или некоторых битов регистра.
Например, сумма
по модулю два или
её логическая инверсия является линейной
булевой функцией (операция XOR, в формулах
обозначают как
)
и наиболее часто применяется в таких
регистрах.
При этом те биты, которые являются переменными функции обратной связи, принято называть отводами.
Управление регистром в аппаратных реализациях производится подачей сдвигающего импульса (иначе называемого тактового или синхроимпульса) на все ячейки, в программных — выполнением программного цикла, включающего вычисление функции обратной связи и сдвига битов в слове.
В течение каждого такта времени выполняются следующие операции:
содержимое ячейки формирует очередной бит выходной последовательности битов;
новое содержимое ячейки определяется битом обратной связи, являющегося значением функции обратной связи (обычно сложение по модулю
)
с определёнными коэффициентами
(принимающими значение 0 и 1) битов
ячеек
;содержимое
-й
ячейки перемещается в ячейку
для
любого
;содержимое -й ячейки принимает значение вычисленного бита.
Регистр сдвига с линейной обратной связью
Таким образом, в качестве функции обратной связи берётся логическая операция XOR (исключающее ИЛИ), то есть:
на первом шаге:
на втором шаге:
…
на
-м
шаге:
,
причём некоторые коэффициенты (но не
все, иначе вырожденный случай)
равны
0.
