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。
( p% m8 z: [. v2 y* u8 n4 h
. {  t' q5 n# C7 K相关头文件和源码在stm32f4xx_rng.h/stm32f4xx_rng.c。

02. 硬件模块
. B( G1 J) m+ O( Q( n+ B, f用到的硬件资源有：
1） 指示灯 DS0
+ P3 k) Z- |2 {+ l& l( W4 ?' c2） 串口
+ ]) U  ]% J% p, p3） KEY0 按键
4） 随机数发生器(RNG)
5） TFTLCD 模块

% u5 Y5 o5 L" f2 Q8 u  S6 ^# T9 z03. 相关函数

1. /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
   
2. /* Exported functions --------------------------------------------------------*/
   
3. 
   . q6 m3 l* {. c( k
4. /*  Function used to set the RNG configuration to the default reset state *****/
   * t8 D6 u& r0 E9 f
5. void RNG_DeInit(void);
   
6. 
     Y) j7 m7 r6 z2 D$ l0 Y0 }
7. /* Configuration function *****************************************************/
   * C+ C7 }( f7 L& |
8. void RNG_Cmd(FunctionalState NewState);
   , y- [, s- L" b# |
9. 
   ) x! Z$ X& u, l* f( i0 l
10. /* Get 32 bit Random number function ******************************************/
    
11. uint32_t RNG_GetRandomNumber(void);
    5 r. Q! o" |2 j7 q9 U3 [) H& V
12. 
    1 _3 {0 G, I3 e6 P. V" n6 `% p
13. /* Interrupts and flags management functions **********************************/
    0 D! `5 w: W& D5 K) l+ G: O
14. void RNG_ITConfig(FunctionalState NewState);
    
15. FlagStatus RNG_GetFlagStatus(uint8_t RNG_FLAG);
    : d- N$ N* @6 h. x; W2 x
16. void RNG_ClearFlag(uint8_t RNG_FLAG);
    * h$ f, F5 E' J6 Y0 t
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
6 H7 o+ p) x9 [/ Y+ u: B( {4 O
- ]0 ~: ^! S" a1 k5 A+ E% ]

1. #ifndef __RNG_H__
   
2. #define __RNG_H__
   ' z2 M% R' f4 f4 e4 |8 ]1 j
3. 
   
4. #include "sys.h"
   
5. 
   1 x6 |& ?( V2 n6 m& f" }  p6 o; w
6. //初始化
   " a! N8 R- H  C  `! X8 @
7. u8 RNG_Init(void);
   
8. 
   
9. //获取随机数
   - I6 _& e! q7 t4 l
10. u32 RNG_Get_RandomNum(void);
    + R* r: \! e+ e6 m0 X( T
11. 
    6 P* O/ c& R* E. D7 m9 A2 t) b
12. //获取范围内的随机数
    
13. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max);
    
14. 
    9 ]# T, t" f( C
15. 
    
16. #endif/*__RNG_H__*/

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8 Y9 [- f# B% Q+ n. Trng.c文件

1. #include "rng.h"
   
2. 
   4 W. g/ {- N  o- _) _8 l8 Y$ ?
3. #include "delay.h"
   
4. 
   
5. //初始化
   $ y" _6 M4 d$ ~5 j2 ~
6. u8 RNG_Init(void)
   6 p* }, ]9 m% q
7. {
   
8.         u16 retry = 0;
   ; }8 \; |; W' Q, v9 O
9.         
   ' K9 A' i7 r: {, [9 G
10.         //使能时钟
    
11.         RCC_AHB2PeriphClockCmd(RCC_AHB2Periph_RNG, ENABLE);
    ! j" s5 O0 f1 U
12.         
    
13.         //使能RNG
    9 Z( D2 u( A" |9 L  V" T. D0 _
14.         RNG_Cmd(ENABLE);
    3 ]6 M1 X' H7 }# z3 Z6 U
15.         
    
16.         //等待随机数就绪
    
17.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET && retry < 10000)
    4 O3 }5 D: Q7 l2 d( i8 L
18.         {
    3 [  P! V" q9 D- v9 ~3 h
19.                 retry++;
    
20.         
    
21.                 delay_us(100);
    
22.         }
    , w: b- D) o5 C3 e5 _+ R
23.         
    
24.         if (retry >= 10000)
    
25.         {
    
26.                 return 1;
    0 `7 y1 r: {1 \3 ~
27.         }
    
28.         
    ' f& z( e3 A# Y( m3 A1 Q7 S; L8 z
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，
    + b  u, J% n6 W/ u6 P7 m
33.         //则测试失败（连续随机数发生器测试）。
    
34.         RNG_GetRandomNumber();
    
35. 
    
36.         return 0;
    2 e2 f3 R. O3 r* V/ L7 ^7 j$ Z
37. }
    
38. 
    " Z0 w2 j, [' D1 Z' W8 S% @- c
39. //获取随机数
    6 i- F: l; H0 }3 H. B* z
40. u32 RNG_Get_RandomNum(void)
    
41. {
    # O+ T5 D0 t8 M4 V
42.         //等待随机数就绪
    
43.         while(RNG_GetFlagStatus(RNG_FLAG_DRDY) == RESET)
    
44.                 /*Do Nothing*/;
    
45. 
    2 O: L8 X! Y3 V0 ^" [) P+ Q
46.         return RNG_GetRandomNumber();
    
47. }
    ( }2 k+ N8 `6 e* Y! E) g; }
48. 
    ) D3 `! h& o7 Y$ \4 L
49. //获取范围内的随机数
    5 I1 I1 B$ `/ Q9 p1 j; j2 V' R
50. u32 RNG_Get_RandomRange(int min, int max)
    
51. {
    , s: o# U  o% Y. H# ]7 w& |
52. 
    7 Q5 Q) a* g6 D* U3 Y9 M
53.         return RNG_Get_RandomNum() % (max - min + 1) + min;
    
54. }

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5 Y3 }7 H" x: Z1 o6 fmain.c文件

6 b4 \  v% X& {- `7 W

1. #include "sys.h"
     n' A% c/ }6 x  {9 d# @0 q
2. #include "delay.h"
   
3. #include "usart.h"
   
4. #include "led.h"
   3 g& E3 X6 ?& U8 T( ?
5. #include "beep.h"
   % h$ H8 Q- e! d  O5 O
6. #include "key.h"
   : N" U; L4 f4 g4 H5 W* v3 {
7. #include "usmart.h"
   - w8 y+ b( {. U
8. #include "lcd.h"
   
9. #include "rtc.h"
   
10. #include "rng.h"
    9 h9 j- Y6 F5 ]& V5 ^
11. #include "key.h"
    ! D+ R0 G; Y5 b5 E& {) v7 [. J
12. 
    2 K. I5 m+ A1 K2 M
13. //LED状态设置函数
    
14. void led_set(u8 sta)
    
15. {
    4 l/ B( @: O$ @9 S
16.         LED1 = sta;
    - a3 d1 B1 W" R
17. }
    
18. 
    
19. //函数参数调用测试函数
    
20. void test_fun(void(*ledset)(u8), u8 sta)
    ; p. o+ ~8 e2 [. v1 v, R# u( @1 c
21. {
    
22.         ledset(sta);
    
23. }
    2 n4 {# G/ B/ K. o
24. 
      c' l3 z+ ?- U' q% i( j
25. int main(void)
    
26. {
    
27.         u32 num = 0;
    
28.         u8 key = 0;
    . X) b* C: G  g. ]: u/ h
29.         u8 t = 0;
    7 a* c  C4 j5 ^0 l1 v$ p
30. 
    
31.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    - T  @& m' E" W2 I8 `: A) |
32.         
    
33.         delay_init(168);
    
34.         
    
35.         uart_init(115200);
    
36.         
    
37.         usmart_dev.init(84);
    ' e6 ^, U+ [2 H0 Y! b
38. 
    
39.         
    5 s) g  W" d+ @* J' `
40.         LED_Init();
    9 B0 z) L9 q3 Z9 ]& B& P! a# A
41.         
    
42.         KEY_Init();
    ) Z* y3 ~5 m; E# Q4 W
43.         
    5 f2 Z+ R* L" t
44.         LCD_Init();
    3 F) C5 O5 _; e
45.         
    
46.                
    9 o- u& f$ L" ^
47.         POINT_COLOR = RED;
    ; [7 C; b9 r" w4 t5 h: U) l/ J
48.         
    4 b5 z5 g5 Q* ~, S% s  C6 d: I
49.         LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Explorer STM32F4");        
    
50.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"RNG TEST");        
    " S( P! _# I2 T4 E5 b5 h
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
    ( Y$ S9 u' `" ]# y- W% P5 `
55.         while(RNG_Init())
      d1 n0 z  d( j  s9 }" `4 [
56.         {
    / |  X' l% Q3 O, r- @3 J  F( r
57.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Error!");
    ) T0 m! x7 w: x/ ]* b5 s
58.                 delay_ms(200);
    * F/ H8 @$ s. \# E" s" O2 o
59.                 LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Trying....");        
    
60.         }
    
61.         
    6 P. A! c/ l- g$ g# I
62.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"RNG Ready! ");         
    0 y& u9 S9 V9 v
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]: ");         
    # l* k# d+ Q. J% |/ L5 k
69.         
    % O* ~0 [; t/ W2 R  R
70.         POINT_COLOR = BLUE;
    6 X! T1 e# J" V
71.         
    
72.         while(1)
    
73.         {
    
74.                 delay_ms(20);
    
75.                
    
76.                 key = Key_Scan();
    # _6 g- o* ]5 Q- i
77.                 if (key == KEY0_PRESS)
    
78.                 {
    
79.                         //获取随机数
    . k# w: _) R& e: |  N
80.                         num = RNG_Get_RandomNum();
    . l3 Q: c+ Z  r; x' V9 F/ l1 b
81.                         LCD_ShowNum(30 + 8 * 16, 180, num, 10, 16);        
    
82.                 }
    
83.                
    * N3 g$ O' a6 ^- y
84.                
    0 A6 Q1 B$ d5 K% r% m( L. \$ h( }
85.                 if ((t % 25) == 0)
    2 d; [) v4 b6 A; H
86.                 {
    
87.                         LED1 = !LED1;
    
88.                         //获取随机数
    
89.                         num = RNG_Get_RandomRange(0, 9);
    " m/ B, ?3 z! U$ e; _$ I- _2 f6 I
90.                         LCD_ShowNum(30 + 8 * 16, 210, num, 1, 16);                                
    
91.                 }
    # \/ q" O! D! h6 ^! c# g* ]
92.                
    
93.                 t++;        
    
94.         }
    * i5 E# M0 k' z8 d: \' T
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，

3 I7 d- Q) K$ G+ `
$ M& [; K  x" I- V! J+ m# \