01. 概述
STM32F4 自带了硬件随机数发生器（RNG），RNG 处理器是一个以连续模拟噪声为基础的随机数发生器，在主机读数时提供一个 32 位的随机数。

( |! |1 ~% l- a' J相关头文件和源码在stm32f4xx_rng.h/stm32f4xx_rng.c。

% O' d/ E+ B: m+ A! ]1 v0 Z% E+ a! U: N02. 硬件模块
7 J/ F) g: P" T5 i( Z, d. E- t0 e+ n$ ~用到的硬件资源有：
# \4 b+ j1 {/ L. g9 W! M$ Y* R' I  ?1） 指示灯 DS0
2） 串口
3） KEY0 按键
4） 随机数发生器(RNG)
4 P: C/ J" b. `- l2 G) D7 c5） TFTLCD 模块
) W: w# K/ @0 ~
# y' z1 \7 [( v03. 相关函数
4 e, q8 ^& ~4 h' r4 l  F5 l+ w: u5 p( G  |

1. /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
   : u3 d" A  x8 _1 L6 N+ p2 ?2 p
2. /* Exported functions --------------------------------------------------------*/
   
3. 
   3 ]' Q  j; f, K( l3 m
4. /*  Function used to set the RNG configuration to the default reset state *****/
   ) f! O  j, i9 {! ]2 p/ f
5. void RNG_DeInit(void);
   
6. 
   9 \2 X) K* x* v) h
7. /* Configuration function *****************************************************/
   ! [( E. p" j5 h
8. void RNG_Cmd(FunctionalState NewState);
   
9. 
   " |( Q4 \, e2 i3 e$ g. K; T' z: e
10. /* Get 32 bit Random number function ******************************************/
    6 S0 K  p" B' N
11. uint32_t RNG_GetRandomNumber(void);
    ; |1 h# U9 F! C3 |. A
12. 
    " j- o- N, _7 t- t- Z# k
13. /* Interrupts and flags management functions **********************************/
    $ ?) o6 ^9 {5 F- ]- E: K2 T
14. void RNG_ITConfig(FunctionalState NewState);
    
15. FlagStatus RNG_GetFlagStatus(uint8_t RNG_FLAG);
    
16. void RNG_ClearFlag(uint8_t RNG_FLAG);
    
17. ITStatus RNG_GetITStatus(uint8_t RNG_IT);
    
18. void RNG_ClearITPendingBit(uint8_t RNG_IT);
    ) O! G0 O+ `/ F0 o

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04. 程序示例
7 e9 P: U' F. q$ zrng.h文件
* F1 C/ m0 s) H2 \9 I1 s$ `. s  f
, ^) F6 l8 y. J( Y5 M& A9 G

1. #ifndef __RNG_H__
   , S; W* {, u" a7 i' ^4 y
2. #define __RNG_H__
   / P( d; s' N0 x6 M3 i9 ]% y
3. 
   
4. #include "sys.h"
   
5. 
   ) @0 m7 J4 J& {
6. //初始化
   4 `  D. C. g% M" \
7. u8 RNG_Init(void);
   
8. 
   
9. //获取随机数
   
10. u32 RNG_Get_RandomNum(void);
    - q! \0 Z; P, {: y4 f
11. 
    
12. //获取范围内的随机数
    
13. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max);
    * u5 o* w+ ^7 O$ [* h
14. 
    5 U" i6 F6 n5 s* f& z, h
15. 
    * u9 N2 ?5 ]: O+ q: Z7 R! l3 r  b& ]
16. #endif/*__RNG_H__*/

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rng.c文件
: ]3 A4 t4 `0 Q* Q- k
/ @0 b, ~! S( ~

1. #include "rng.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   
4. 
   % k0 l5 k1 t3 t* n) S
5. //初始化
   
6. u8 RNG_Init(void)
   & G8 `/ f1 P- S4 }8 U" [
7. {
   , p# F' l% A. @1 b( g
8.         u16 retry = 0;
   
9.         
   " M; H, F! L7 }, C
10.         //使能时钟
    * k( A7 d+ e; `- M0 ]9 F1 S6 z' J
11.         RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_RNG, ENABLE);
    6 S: \/ J% p  C# b- D! a) z
12.         
    
13.         //使能RNG
    
14.         RNG_Cmd(ENABLE);
    - g$ |6 B8 m$ s  o
15.         
    
16.         //等待随机数就绪
    
17.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET && retry < 10000)
    
18.         {
    
19.                 retry++;
      n) ~. x" Z% @/ U9 l" q3 Z
20.         
    : @1 ~8 W5 p5 L! ~& E6 V2 E3 W
21.                 delay_us(100);
    # H9 U6 T! a5 D, d) V
22.         }
    , W+ J# M1 j( ^2 p6 P
23.         
    . l$ f, c! P  q- |* \1 p
24.         if (retry >= 10000)
    
25.         {
    
26.                 return 1;
    
27.         }
    + C! B+ d- M8 ]' T, n# S8 G& P
28.         
    
29.         //获取第一个随机数丢弃处理
    " [9 S4 l' h9 P7 |. r. b
30.         //将 RNGEN 位置 1 后产生的第一个随机数不应使用，但应保存起来，
    ( F: o' W9 |! u4 x; R" V# E' ^
31.         //与产生的下一个随机数进行比较。随后产生的每个随机数都需要与
    & ^2 @2 f/ \! g: a8 p7 o
32.         //产生的上一个随机数进行比较。如果任何一对进行比较的数字相等，
    & h6 c5 l" @$ A7 d2 Y
33.         //则测试失败（连续随机数发生器测试）。
    . G6 z* \5 _, E/ i7 R+ |  f  Q: C( x2 c
34.         RNG_GetRandomNumber();
    
35. 
    " i$ i% v4 w$ A
36.         return 0;
    
37. }
    
38. 
    ) J0 c9 ]3 M' i& l& E/ L! s
39. //获取随机数
    6 g$ m; k0 p/ r, {1 ^2 e2 t0 _
40. u32 RNG_Get_RandomNum(void)
    ( t- |/ C4 s0 r* w( o
41. {
    - y" i" U; a" g7 y2 i8 j% k
42.         //等待随机数就绪
    
43.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET)
    
44.                 /*Do Nothing*/;
    
45. 
    + e9 m8 X) a% E' [3 Q
46.         return RNG_GetRandomNumber();
    6 t' i# s$ i1 U' R6 ^
47. }
    " e. q# |9 w6 }
48. 
    * @1 E/ K4 I8 }' u0 q6 C
49. //获取范围内的随机数
    
50. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max)
    4 K9 N6 V8 h" h3 q& s% E2 f3 h  k) g
51. {
    
52. 
    " t, B- z; ^- R  s  {, c
53.         return RNG_Get_RandomNum() % (max - min + 1) + min;
    8 y& j; O: c6 B- v
54. }

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main.c文件

7 m' s; V. u. E2 }- Y/ E

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   . r, _+ K3 R& F( L
5. #include "beep.h"
   
6. #include "key.h"
   , H8 z* f4 H* T$ m4 h4 B, ^0 i
7. #include "usmart.h"
   0 J) h/ O3 E  v. o& ?
8. #include "lcd.h"
   
9. #include "rtc.h"
   
10. #include "rng.h"
    
11. #include "key.h"
    
12. 
    
13. //LED状态设置函数
    
14. void led_set(u8 sta)
    
15. {
    # {" [' @: L( @  n2 ^. P" `
16.         LED1 = sta;
    % \# N/ g, [! q' }( N* i
17. }
    
18. 
    
19. //函数参数调用测试函数
    
20. void test_fun(void(*ledset)(u8), u8 sta)
    
21. {
    
22.         ledset(sta);
    
23. }
    $ q' {, P+ ^( O% W
24. 
    
25. int main(void)
    
26. {
    * d# V$ j8 w4 Y! ?6 ~  f
27.         u32 num = 0;
    . Q0 [0 E, G) ]/ V1 U1 J
28.         u8 key = 0;
    / r3 g2 ^9 L* o0 G2 i
29.         u8 t = 0;
    
30. 
    
31.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    8 q. q( W8 ~7 W( l/ i6 l! P
32.         
    
33.         delay_init(168);
    ) l. _5 `1 t( w' m) q3 a
34.         
    ! A5 w* k) |! D5 H% F: J
35.         uart_init(115200);
    
36.         
    
37.         usmart_dev.init(84);
    - P. N# S7 N: K. H9 s  f4 Z
38. 
    / d$ W) x( B' s; r) ?
39.         
      l4 {' X% D: A
40.         LED_Init();
    , |* s9 B5 r3 t& }! m
41.         
    
42.         KEY_Init();
    * m1 v" T1 l& ~7 N$ L  f  s! `
43.         
    
44.         LCD_Init();
      t/ B, I1 C% ~$ U" ^5 m2 V
45.         
    
46.                
    
47.         POINT_COLOR = RED;
    
48.         
    
49.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
    ! T4 \" `. a& i0 s: C0 W
50.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"RNG TEST");        
    ) u8 ~( q, O3 o: V8 C
51.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@tom");
    
52.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2020/09/10");         
    
53.         
    
54.         //初始化随机数发生器
    ; p4 Q; v6 L( _0 s/ u% q  W# n
55.         while(RNG_Init())
      {! N* U3 g* W6 ]) d; J, v) x
56.         {
    
57.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Error!");
    ! g- V, h( u/ E3 r0 X& C
58.                 delay_ms(200);
    & B0 d4 L$ g* ?, c  W" W
59.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Trying....");        
    8 u) r5 u- c. ~8 B% W9 @" C! C
60.         }
    $ G# I5 h4 I* l$ Y3 X$ n$ W- N
61.         
    
62.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Ready! ");         
    
63. 
    & p  _0 L7 N/ Y7 |) r8 Y
64.         LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEY0:Get Random Num");         
    
65. 
    : a7 B) k# e! P$ Y: z
66.         LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"Random Num: ");         
    
67. 
    
68.         LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Random Num[0-9]: ");         
    + x. ~; S* F6 g0 ?6 x3 u
69.         
    * W1 k' N1 [# X! ^% {
70.         POINT_COLOR = BLUE;
    
71.         
    
72.         while(1)
    + _" o& B7 O3 `! V8 W
73.         {
    ; w8 z/ L6 U" q+ d) P
74.                 delay_ms(20);
    % y" M2 _, E& u) ]0 U: J! V
75.                
    
76.                 key = Key_Scan();
    
77.                 if (key == KEY0_PRESS)
    
78.                 {
    % k4 \4 C' N/ R
79.                         //获取随机数
    
80.                         num = RNG_Get_RandomNum();
    
81.                         LCD_ShowNum(30 + 8 * 16, 180, num, 10, 16);        
    
82.                 }
    
83.                
    
84.                
    
85.                 if ((t % 25) == 0)
    ! |7 Y( H- \; l+ ^6 ^
86.                 {
    
87.                         LED1 = !LED1;
    9 p: ^; P/ q) |  M, x: [) |6 s
88.                         //获取随机数
    ' B( l# ]/ p/ E* T* h
89.                         num = RNG_Get_RandomRange(0, 9);
    
90.                         LCD_ShowNum(30 + 8 * 16, 210, num, 1, 16);                                
    ; |3 k7 S+ s" D* [. _
91.                 }
    % [0 u) u- ?1 w% I8 I
92.                
    + t8 k0 [5 {1 E# O3 q' s
93.                 t++;        
    ( b/ }  Q" U! `5 B& f8 J9 v
94.         }
    " K. z6 A6 m% C+ y8 E0 G
95. }

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05. 结果验证
! t. C' [1 a2 Z, |& b3 _1 V1 E将程序下载到探索者 STM32F4 开发板后，可以看到 DS0 不停的闪烁，提示程序已经在运行了。同时每隔 250ms，获取一次区间[0,9]的随机数，实时显示在液晶上。然后我们也可以按下 KEY0，就可以在屏幕上看到获取到的随机数，
/ W: f# |+ C6 ~; M! e/ T, T3 |7 l

# E  D+ y1 O* q9 Y$ G4 K$ u* _; I