想产生一个随机数

2万 · 2014-7-28 10:25

MOn51 发表于 2014-7-28 10:23
这种方法我们用了快12年了。一直好用，如果觉得数据宽度还不够，可以整合到48位，64位。现在在STM32F405 ...

如果已经经过实战使用，那可信度提高不少。

另外，能否请问一下，你是用在什么样的应用中？

只看该作者 · 2014-7-29 08:59

多个定时器，组合取值

只看该作者 · 2014-7-29 11:26

yewuyi 发表于 2014-7-28 09:25
有按键的，直接采集按键触发时的计数器数字做种子，因为每次按键触发事件是随机的，种子也就随机了。

AD ...

前些天我刚好碰到这个问题，用一个低成本的单片机，需要产生一个随机数，该单片机没有AD，电路也没有按键。尝试用软件延时和定时器直接的时间差来产生一个随机数，都无果。

后来有一位高人给我支招：加一个电容连接到单片机IO口上，上电时使得电容放完电，然后再充电，等待IO口变为高电平的时间。实际测试效果良好。

另一种方法是定义一个变量不要赋值：
unsigned char X; //在每次上电时X的值都是不确定的，实际测试上电7次，有两次是重复的。

2万 · 2014-7-29 11:48

xlsf1048 发表于 2014-7-29 08:59
多个定时器，组合取值

没用

2万 · 2014-7-29 11:50

wang47987146 发表于 2014-7-29 11:26
前些天我刚好碰到这个问题，用一个低成本的单片机，需要产生一个随机数，该单片机没有AD，电路也没有按键 ...

随机范围很窄，还是利用的白噪声。

如果有备电，可以以开机时间点的定时器数值为随机数种子。

只看该作者 · 2014-7-29 12:49

产生一个随机数不用那么麻烦吧？？

我以前用过一下方法产生过随机数凭**写一下请自行测试

#include <stdlib.h> //包含 rand() 函数

float Random_Data;//定义一个浮点随机数或者double类型的可以

//生成一个5 -999 之间的随机数比如257.9865

Random_Data = rand()%999 + (rand()%999)*0.1+ (rand()%999)*0.01+ (rand()%999)*0.001+(rand()%999)*0.0001 + 5

//可以任意生成X-Y之间的任何随机数 Y最大值为 stdlid.h中的 RAND_MAX

#ifndef RAND_MAX
#define RAND_MAX 32767u
#endif

可以修改上述定义改变最大值

只看该作者 · 2014-7-29 13:19

本帖最后由 wang47987146 于 2014-7-29 13:20 编辑

yewuyi 发表于 2014-7-29 11:50
随机范围很窄，还是利用的白噪声。

如果有备电，可以以开机时间点的定时器数值为随机数种子。 ...

“随机范围很窄”，是指“用电容充电、放电的方法产生的随机数很小吗或者是随机数分布不均匀吗”？

我的方法是：定义一个CODE[10]，给电容充电并计时，如果时间的个位数为偶数，则CODE[0]=1,
反之则为CODE[0]=0，由于电容有1uF，相对来说充电时间个位数的“奇、偶”还是相对随机的。然后把这些数合成一个大的随机数。

当然，如果用按键或者AD效果可能会好些。

顺便问一下前辈：PIC12F509每次上电定时的时间和上一次上电的时间都不一样，相差0.1ms，请问是要校准时钟吗？用C语言怎么表达？多谢！

2万 · 2014-7-29 13:29

kamen588 发表于 2014-7-29 12:49
产生一个随机数不用那么麻烦吧？？

我以前用过一下方法产生过随机数凭**写一下请自行测试

伪随机

2万 · 2014-7-29 13:33

wang47987146 发表于 2014-7-29 13:19
“随机范围很窄”，是指“用电容充电、放电的方法产生的随机数很小吗或者是随机数分布不均匀吗”？

我的 ...

你的方法：上电时使得电容放完电，然后再充电，等待IO口变为高电平的时间

因为你每次放电和充电的时间是确定的，所以IO口变高电平的时间也基本确定了，虽然因为白噪声有微小的波动，但范围太窄了。

你如果再搞成奇、偶统计，最后会发现，已经谈不上随机了，因为白噪声的离散型又被你用统计学集中了。

PIC12F509每次上电定时的时间和上一次上电的时间都不一样，相差0.1ms，请问是要校准时钟吗？
没完全明白你这个问题。

只看该作者 · 2014-7-29 13:44

yewuyi 发表于 2014-7-29 13:33
你的方法：上电时使得电容放完电，然后再充电，等待IO口变为高电平的时间

因为你每次放电和充电的时间是 ...

确实，“用电容充电、放电的方法”，如果产生8位的随机数20次，会有大约2次是重复的，如果产生10位的随机数，操作20次还没有发现重复的，值的大小也比较分散。

是的，PIC12F509我想校准时钟试一下，效果会不会好些

只看该作者 · 2014-7-29 14:21

本帖最后由 kseeker 于 2014-7-29 14:23 编辑

wang47987146 发表于 2014-7-29 13:44
确实，“用电容充电、放电的方法”，如果产生8位的随机数20次，会有大约2次是重复的，如果产生10位的随机 ...

这种方法得到的时间基本是个正态分布。想要平均分布的数据，可以只使用测得的时间的最低位。例如，8位时间如果大都分布在100到120之间，则离110越近就越多。但测8次时间，然后每次只取最低位，就得到了0到255之间平均分布的随机数。数据分布的方差越高，低位的分布就越好。校准时钟是没有任何意义的，这并不能够改变数据本身的方差，只是影响了平均值。有意义的是增加时钟分辨率，这样数据的方差就会变大（时钟越快，相对来说充电时间越不准）。这就是为什么10位的比8位的要好。如果方差足够大，可以使用最低的多位数，从而加快整个过程。以你的例子来开，10位情况下最低4位应该都是可用的。