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。

相关头文件和源码在stm32f4xx_rng.h/stm32f4xx_rng.c。

02. 硬件模块
用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
2） 串口
3） KEY0 按键
4） 随机数发生器(RNG)
5） TFTLCD 模块

03. 相关函数

1. /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
   
2. /* Exported functions --------------------------------------------------------*/
   
3. 
   
4. /*  Function used to set the RNG configuration to the default reset state *****/
   
5. void RNG_DeInit(void);
   
6. 
   
7. /* Configuration function *****************************************************/
   
8. void RNG_Cmd(FunctionalState NewState);
   
9. 
   
10. /* Get 32 bit Random number function ******************************************/
    
11. uint32_t RNG_GetRandomNumber(void);
    
12. 
    
13. /* Interrupts and flags management functions **********************************/
    
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);

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04. 程序示例
rng.h文件

1. #ifndef __RNG_H__
   
2. #define __RNG_H__
   
3. 
   
4. #include "sys.h"
   
5. 
   
6. //初始化
   
7. u8 RNG_Init(void);
   
8. 
   
9. //获取随机数
   
10. u32 RNG_Get_RandomNum(void);
    
11. 
    
12. //获取范围内的随机数
    
13. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max);
    
14. 
    
15. 
    
16. #endif/*__RNG_H__*/

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rng.c文件

1. #include "rng.h"
   
2. 
   
3. #include "delay.h"
   
4. 
   
5. //初始化
   
6. u8 RNG_Init(void)
   
7. {
   
8.         u16 retry = 0;
   
9.         
   
10.         //使能时钟
    
11.         RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_RNG, ENABLE);
    
12.         
    
13.         //使能RNG
    
14.         RNG_Cmd(ENABLE);
    
15.         
    
16.         //等待随机数就绪
    
17.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET && retry < 10000)
    
18.         {
    
19.                 retry++;
    
20.         
    
21.                 delay_us(100);
    
22.         }
    
23.         
    
24.         if (retry >= 10000)
    
25.         {
    
26.                 return 1;
    
27.         }
    
28.         
    
29.         //获取第一个随机数丢弃处理
    
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，
    
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
    
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，
    
33.         //则测试失败（连续随机数发生器测试）。
    
34.         RNG_GetRandomNumber();
    
35. 
    
36.         return 0;
    
37. }
    
38. 
    
39. //获取随机数
    
40. u32 RNG_Get_RandomNum(void)
    
41. {
    
42.         //等待随机数就绪
    
43.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET)
    
44.                 /*Do Nothing*/;
    
45. 
    
46.         return RNG_GetRandomNumber();
    
47. }
    
48. 
    
49. //获取范围内的随机数
    
50. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max)
    
51. {
    
52. 
    
53.         return RNG_Get_RandomNum() % (max - min + 1) + min;
    
54. }

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main.c文件

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   
5. #include "beep.h"
   
6. #include "key.h"
   
7. #include "usmart.h"
   
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. {
    
16.         LED1 = sta;
    
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. }
    
24. 
    
25. int main(void)
    
26. {
    
27.         u32 num = 0;
    
28.         u8 key = 0;
    
29.         u8 t = 0;
    
30. 
    
31.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    
32.         
    
33.         delay_init(168);
    
34.         
    
35.         uart_init(115200);
    
36.         
    
37.         usmart_dev.init(84);
    
38. 
    
39.         
    
40.         LED_Init();
    
41.         
    
42.         KEY_Init();
    
43.         
    
44.         LCD_Init();
    
45.         
    
46.                
    
47.         POINT_COLOR = RED;
    
48.         
    
49.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
    
50.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"RNG TEST");        
    
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
    
55.         while(RNG_Init())
    
56.         {
    
57.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Error!");
    
58.                 delay_ms(200);
    
59.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Trying....");        
    
60.         }
    
61.         
    
62.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Ready! ");         
    
63. 
    
64.         LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEY0:Get Random Num");         
    
65. 
    
66.         LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"Random Num: ");         
    
67. 
    
68.         LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Random Num[0-9]: ");         
    
69.         
    
70.         POINT_COLOR = BLUE;
    
71.         
    
72.         while(1)
    
73.         {
    
74.                 delay_ms(20);
    
75.                
    
76.                 key = Key_Scan();
    
77.                 if (key == KEY0_PRESS)
    
78.                 {
    
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)
    
86.                 {
    
87.                         LED1 = !LED1;
    
88.                         //获取随机数
    
89.                         num = RNG_Get_RandomRange(0, 9);
    
90.                         LCD_ShowNum(30 + 8 * 16, 210, num, 1, 16);                                
    
91.                 }
    
92.                
    
93.                 t++;        
    
94.         }
    
95. }

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05. 结果验证
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，