01. 随机数发生器简介
! G; @, h0 c) h- I6 p  ]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。

4 s: i0 Y0 S- @8 J5 o! L6 M7 kRNG 已通过 FIPS PUB 140-2（2001 年 10 月 10 日）测试，成功率达 99%。
: Q  H! M; w0 \4 w, J: c
02. 随机数发生器主要特性
1 ]! A* r6 U1 _" g& q0 h; P9 S● 提供由模拟量发生器产生的 32 位随机数
● 两个连续随机数的间隔为 40 个 PLL48CLK 时钟信号周期
● 通过监视 RNG 熵来标识异常行为（产生稳定值，或产生稳定的值序列）
) N+ `) Z9 b6 r● 可被禁止以降低功耗
1 J3 I5 o; e( A6 W
03. 随机数发生器功能说明

3 ~- U% f3 A% f0 }" [

04. 随机数发生器操作
要运行 RNG，请按以下步骤操作：
+ e) M# n& d# _6 _5 J) u; _' {+ `! ~
1.如果需要，使能中断（为此，将 RNG_CR 寄存器中的 IE 位置 1）。准备好随机数时或出现错误时生成中断。

2.通过将 RNG_CR 寄存器中的 RNGEN 位置 1 使能随机数产生。这会激活模拟部分、RNG_LFSR 和错误检测器。

( O3 E$ o7 S1 E1 x. ]3.每次中断时，检查确认未出现错误（RNG_SR 寄存器中的 SEIS 和 CEIS 位应为 0），并且随机数已准备就绪（RNG_SR 寄存器中的 DRDY 位为 1）。然后即可读取 RNG_DR寄存器中的内容。
* r0 `( Q! [7 Z8 J0 |
按照 FIPS PUB（联邦信息处理标准出版物）140-2 的要求，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，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，则测试失败（连续随机数发生器测试）。
/ G8 D# r+ T8 M$ z+ z. ~
05. 随机数发生器寄存器
5 W( j: w  `8 K8 ~+ M8 i+ ^5.1 RNG 控制寄存器 (RNG_CR)
RNG control register
偏移地址：0x00
. D5 g  c" K0 Z9 I复位值：0x0000 0000
2 |1 W% }' f$ X* R$ D. x' I

/ k% g  C7 e' z
位 31:4 保留，必须保持复位值
位 3 IE ：中断使能 (Interrupt enable)
3 d- P! I8 g4 l+ X7 T! {3 d& s0：禁止 RNG 中断。
1：使能 RNG 中断。只要 RNG_SR 寄存器中 DRDY=1 或 SEIS=1 或 CEIS=1，就会挂起中断。
# {1 }; Z8 z/ n位 2 RNGEN ：随机数发生器使能 (Random number generator enable)
& g( Q  o2 k$ H- G1 l* i! w( z0：禁止随机数发生器。
+ J: P1 t! v. _) C* O) J1：使能随机数发生器。
位 1:0 保留，必须保持复位值
- g; F8 _1 |9 }, h2 T
5.2 RNG 状态寄存器 (RNG_SR)
RNG status register
$ \0 E8 s& S# }2 ^4 u# U3 p偏移地址：0x04
复位值：0x0000 0000



位 31:3 保留，必须保持复位值
* \1 V5 Y; P8 n9 {5 b+ t
位 6 SEIS ：种子错误中断状态 (Seed error interrupt status)
此位与 SECS 同时设置，通过向其写入 0 来清零。
0：未检测到错误序列
" H/ F7 s( G/ ~  U( h1：检测到以下错误序列之一：
& b/ H! h* l5 x) @* E( ^' K— 超过 64 个连续位具有相同值（0 或 1）
— 超过 32 个连续交替的 0 和 1 (0101010101…01)
如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1，则会挂起中断。

' _0 B3 L" v9 W, c/ Q# V位 5 CEIS ：时钟错误中断状态 (Clock error interrupt status)
- x! f* I2 h0 d$ {8 p此位与 CECS 同时设置，通过向其写入 0 来清零。
1 L3 }  X% c6 N0：正确检测到 PLL48CLK 时钟
1：未正确检测到 PLL48CLK 时钟 (f PLL48CLK < f HCLK /16)
如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1，则会挂起中断。
" q% \5 |3 J; O
位 4:3 保留，必须保持复位值

* S/ k$ v1 v" _9 q; {0 C位 2 SECS ：种子错误当前状态 (Seed error current status)
0：目前未检测到错误序列。如果 SEIS 位置 1，则意味着已检测到错误序列并已恢复正常。
1：检测到以下错误序列之一：
— 超过 64 个连续位具有相同值（0 或 1）
7 G' j9 k$ g# V' T— 超过 32 个连续交替的 0 和 1 (0101010101…01)

位 1 CECS ：时钟错误当前状态 (Clock error current status)
0：正确检测到 PLL48CLK 时钟。如果 CEIS 位置 1，则意味着已检测到时钟错误并已恢复
正常。
' X7 X+ ]0 F9 B1：未正确检测到 PLL48CLK 时钟 (f PLL48CLK < f HCLK /16)。
; S: L& ^( t) z, T, T; ^: a
1 |6 j9 p9 q1 A& G3 c. N+ {% p位 0 DRDY ：数据就绪 (Data ready)
3 B3 R! W. k5 Y0 G  L0：RNG_DR 寄存器尚未有效，无可用随机数据
1：RNG_DR 寄存器包含有效随机数据
- a0 j& c4 r7 `0 ~! F注意：如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1 ，则会挂起中断。
读取 RNG_DR 寄存器后，此位恢复到 0 ，直到计算出新的有效值
% b) o* M4 V: t  U7 N  f, g+ U
& X9 D) X. ?. t0 N  P/ Y5.3 RNG 数据寄存器 (RNG_DR)
: x0 ^% x: d5 G9 ?) |9 ]8 wRNG data register
9 A! S- ?, z( u偏移地址：0x08
复位值：0x0000 0000
RNG_DR 寄存器是只读寄存器，在读取时提供 32 位随机数值。读取后，此寄存器在最多40 个 PLL48CLK 时钟周期后，提供新的随机数值。在读取 RNDATA 值之前，软件必须检查DRDY 位是否已置 1。

7 _& G) ~7 \+ G+ A
3 d3 |, h$ Z4 a" z
! b/ f' @8 C0 O. N& w7 z$ v6 g5.4 RNG寄存器映射
7 a$ U+ W# e4 r$ _. s! ?1 F
9 v7 F, f$ T  V0 j$ Z* C9 I
0 i. V! D! w/ r' h  h+ W! D