01. 随机数发生器简介
9 N% g$ a4 ]2 ?1 G& O) @- oRNG 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。

7 x- M* r5 j0 R1 G4 J3 w9 x0 X% mRNG 已通过 FIPS PUB 140-2（2001 年 10 月 10 日）测试，成功率达 99%。
; d8 \1 G2 P) ~; k& T8 k
1 U& Z: y" p9 n  f2 |2 r. L02. 随机数发生器主要特性
● 提供由模拟量发生器产生的 32 位随机数
0 e- ]: Q! y  B; q3 w  g● 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）
● 可被禁止以降低功耗
: i. u1 o+ Y" i4 E7 Y
! b2 y: A2 {: ^& U03. 随机数发生器功能说明
% K  r3 j: ]6 _: x3 m


04. 随机数发生器操作
7 v  g+ I' a) D  r8 t7 g要运行 RNG，请按以下步骤操作：
4 Q9 _6 a6 n- `( x" ?
/ T3 d1 }; w' I7 }1 n1.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。
0 R% z  A) z+ r5 n2 l* |
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。

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）。

05. 随机数发生器寄存器
8 r' J7 x: e. f0 n" c5.1 RNG 控制寄存器 (RNG_CR)
RNG control register
" B3 V  M( D# S9 a& ^/ O+ j4 N偏移地址：0x00
复位值：0x0000 0000


0 V6 s$ ~# n! l5 u+ b/ r0 y$ ~7 l
) ^0 n+ c% K( z" E0 x# L3 q& Q5 S# Z位 31:4 保留，必须保持复位值
3 r3 U! @+ F& k( C8 l& b位 3 IE ：中断使能 (Interrupt enable)
1 ~& J; R5 h6 r0：禁止 RNG 中断。
2 a* Z- X% I4 W- v6 c1：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。
位 2 RNGEN ：随机数发生器使能 (Random number generator enable)
& `9 S; g0 ^. W  ^1 I0：禁止随机数发生器。
- i  T0 ^5 T9 D- i3 ]1 l8 f( F1：使能随机数发生器。
- ]& \" c0 b3 n( v6 {位 1:0 保留，必须保持复位值
: p9 j. \2 f& O7 t+ r2 r
5.2 RNG 状态寄存器 (RNG_SR)
5 U8 b1 [% i! c! L( Q. C# H9 m- WRNG status register
" P0 r# f  Q$ }8 D1 s& E8 T! R偏移地址：0x04
; J3 J! b& _, Z& Q( S复位值：0x0000 0000



* e, ]6 I8 }$ z/ m2 y- n/ F  C位 31:3 保留，必须保持复位值

* q; e, X, H9 J9 n& O) ^$ K位 6 SEIS ：种子错误中断状态 (Seed error interrupt status)
0 f  Q6 l4 m! x5 e: Q此位与 SECS 同时设置，通过向其写入 0 来清零。
( V8 B5 X5 V" [1 `& Z0：未检测到错误序列
1：检测到以下错误序列之一：
6 o# |& j, g- _( u5 y— 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。

# _# ^4 q; p8 Q. a! h5 A3 L位 5 CEIS ：时钟错误中断状态 (Clock error interrupt status)
& t$ g! i. S# F此位与 CECS 同时设置，通过向其写入 0 来清零。
" P5 v+ V; C/ ?3 F( F0：正确检测到 PLL48CLK 时钟
1：未正确检测到 PLL48CLK 时钟 (f PLL48CLK < f HCLK /16)
+ W$ W4 W1 H- m& x7 b; V. r& z如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1，则会挂起中断。

) A+ t3 c0 g4 N# I( X位 4:3 保留，必须保持复位值

' j% ?- ^4 o6 b0 H# [8 Z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。
5 l# d5 L7 B! \& _: l1：检测到以下错误序列之一：
' U5 @% J8 @7 i' C  ~1 u2 B) s— 超过 64 个连续位具有相同值（0 或 1）
) A3 O/ K% m1 R4 F# e1 q— 超过 32 个连续交替的 0 和 1 (0101010101…01)

% `0 U$ P) A  b* r$ H8 u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
+ y# ~4 z1 ]+ C+ G正常。
  f/ ^" M, O* [& k1：未正确检测到 PLL48CLK 时钟 (f PLL48CLK < f HCLK /16)。

! L1 J4 G. A% d8 {- Q位 0 DRDY ：数据就绪 (Data ready)
1 L& {# }+ B: N% x0：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
, P1 ?8 E( u  q- {: t注意：如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1 ，则会挂起中断。
0 f5 o1 M9 k, U读取 RNG_DR 寄存器后，此位恢复到 0 ，直到计算出新的有效值

, H; W; X1 A4 h( k5.3 RNG 数据寄存器 (RNG_DR)
2 I4 {5 b4 _" Z# c' oRNG data register
偏移地址：0x08
6 N' N3 N3 x2 A5 @复位值：0x0000 0000
: F" T4 O$ j0 m8 L. c4 T, ARNG_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。
' W4 \) J/ m' ~, |. a7 B+ B
. Q  Q! }# y# J; W. `
% g- D" x1 B6 p$ q
5.4 RNG寄存器映射
8 M8 |! _( \: j* T; S4 O' r

$ ^. t+ l9 H: c5 w

8 F! K" Z) k1 y' V+ N
: I( ~5 [1 Y) ]