LFSR 8 bit chu kỳ cực đại, có nạp seed

LFSR (Linear Feedback Shift Register) là thanh ghi dịch có phản hồi XOR. Mạch rất rẻ (8 flip-flop và vài cổng XOR) nhưng sinh được chuỗi giả ngẫu nhiên dài. LFSR được dùng để sinh dữ liệu test (BIST), scrambler và CRC.

module lfsr8 (
  input  logic       clk,
  input  logic       rst_n,   // reset BẤT ĐỒNG BỘ, tích cực mức thấp → q = 8'h01
  input  logic       load,    // nạp seed
  input  logic       en,      // dịch một bước
  input  logic [7:0] seed,
  output logic [7:0] q
);

Tại mỗi sườn lên clk (khi không reset), theo thứ tự ưu tiên:

1. load = 1 → q ← seed
2. en = 1 → q ← {q[6:0], q[7] ^ q[5] ^ q[4] ^ q[3]} (đa thức x⁸ + x⁶ + x⁵ + x⁴ + 1)
3. còn lại → giữ nguyên

rst_n = 0 đưa q về 8'h01 ngay lập tức, không chờ clock. Đa thức này cho chu kỳ cực đại: từ một seed khác 0, LFSR đi qua đủ 255 trạng thái khác 0 rồi mới lặp lại.

Testbench đổi đầu vào ở sườn xuống clk và đọc q ở sườn xuống kế tiếp.