STM32F103 软件配置随机数Rand()

STM32F103 软件配置随机数Rand()

个人总结：在做毕设 “智能快递柜” 的时候使用到了随机数的配置来产生一个取件码，因为使用的主控为STM32F103C8T6，没有硬件随机数，所以需要自己通过软件配置。

问题关键：
rand函数在产生随机数前，需要系统提供的生成伪随机数序列的种子，rand根据这个种子的值产生一系列随机数。如果系统提供的种子没有变化，每次调用rand函数生成的伪随机数序列都是一样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的"随机"。通常可以利用系统时间来改变系统的种子值，即srand(time(NULL))，可以为rand函数提供不同的种子值，进而产生不同的随机数序列。
.
.在Keil中 我们无法像C语言一样获取本机的时间，所以我们只能通过将时间变量转换为其他的动态变量.

下面便是我在配置过程中 使用的思路。

1、C语言上的使用配置

首先用C语言实现一个随机数的配置功能，其代码如下：

#include
#include
#include
#include

//=======================用随机数配置一个四位的随机密码===================// 
//
//    rand() :产生一个随机数 
//
//    Time(0)：是得到当前时时间值
//
//    srand(time(0)): 就是给这个算法:rand()一个启动种子，也就是算法的随机种子数，有
//                   这个数以后才可以产生随机数,用1970.1.1至今的秒数，初始化随机数种子。
int main()
{
     
    int a;
    int i;
    char arry[10]; 
    char arry1[10] = {
     "\0"}; 
    
    srand(time(0));    //获得随机种子库的动态变化
    
    for(i=0;i<4;i++)
    {
     
    	a = rand()%9;   //生成随机种子
    	printf("%d\r\n",a);
    	sprintf(arry,"%d",a);   
        strcat(arry1,arry);           //字符串连接

	}
    printf("%s\r\n",arry1);	

    return 0;
}

2、Keil上的使用配置

在Keil上 我们通过调用C的库函数，不过就是没有了time(0)这个获取时间的功能了，我们将time(0)换成一个其他的动调值去代替。那么我们为了能获取一个处于动态的变化量，我们可以想到至少有两个方法。

Keil上的使用配置：
其一，通过系统的定时器，生成一个时间参数，这是个动态的；
其二，通过测量AD，电压值也是一个不断变化的值。

我这里只用到了方法一，定时器来配置随机数。
下面是代码：

·random.c

//===================================用随机数配置一个四位的随机密码===============================// 
//
//    rand() :产生一个随机数 
//
//    srand(seed):   seed必须是一个动态变量，这样才能确保每次的随机种子不一样      
//
//    seed 可以用定时器做一个us累加的动态变量，也可以用ADC的电压检测值（引脚可以设置为悬空）
//
//===============================================================================================//
#include "random.h"
#include "stdlib.h"     //==用于产生真随机数
#include "string.h"     //==用于连接字符串
#include "usart.h"
#include "key.h"

extern u32 time_us;     //用定时器提供一个动态变量
u8 seed[10] = {
     "\0"};   //种子字符串，用作快递取件码

//---------------------------------------------------
//
//  功    能:  随机数种子配置
//  入口参数:  n:几位随机数
//  返回值  :  
//  
//---------------------------------------------------
void rand_seed(u8 n)
{
     
    int a,i;
    char arry[5];
    char arry1[5] = {
     "\0"};
	

		if(first)     //只执行一次
		{
     
			first = 0;
			srand(time_us);   //提供随机数种子
		}
		
		for(i=0;i<n;i++)
		{
     
			a = rand()%9;     //产生随机数
			
			printf("%d\r\n",a);
			
			sprintf(arry,"%d",a);   
			strcat((char *)arry1,arry);  //将随机数种子连接为字符串

		}
}

那么我们便可以通过串口去打印发现，在不使用 srand(time_us); 或者把 time_us 设置成一个常量的时候，我们会发现rand() 所打印的值是不会变化的，反之则是可以的，这里就不展示串口的截图了。