基于FPGA的混沌系统 Verilog 实现

基于FPGA的混沌系统 Verilog 实现

混沌系统是一类非线性动力学系统，具有高度敏感的初始条件和参数，表现出复杂的、看似随机的行为。在信息安全、通信、密码学等领域，混沌系统被广泛应用。本文将介绍如何使用 Verilog 语言在 FPGA 上实现一个混沌系统，并提供相应的源代码。

混沌系统的一种典型模型是 Logistic 映射，其迭代公式为：

X(n+1) = r * X(n) * (1 - X(n))

其中，X(n) 是当前迭代的值，X(n+1) 是下一次迭代的值，r 是参数，决定了系统的行为。通过调整 r 的值，可以观察到混沌系统的不同行为。

首先，我们需要在 FPGA 上创建一个时钟信号来驱动系统的迭代。以下是 Verilog 代码示例：

module Clock (
  input wire clk,
  output wire reset
);
  reg [31:0] counter;

  always @(posedge clk)
    counter <= counter + 1;

  assign reset = (counter == 0);
endmodule

在这段代码中，我们使用一个计数器来生成一个时钟信号。每次时钟上升沿时，计数器加一。当计数器的值为零时，我们将 reset 信号置为高电平，用于复位混沌系统。

接下来，我们实现 Logistic 映射的迭代逻辑。以下是 Verilog 代码示例：

module