随机种子（嵌入式系统产生随机数）

在一些防碰撞系统中，比如加密系统、无线通讯中的碰撞，我们都需要用到随机数。但是C语言标准库中的随机数函数rand（）,生成是伪随机数。

随机种子（嵌入式系统产生随机数）

一、rand()函数原理

a1 = f(seed), an = f(an-1), 其中： seed 为种子，f为产生随机序列的映射方法。

由以上可以产生随机数的方法可知，当seed种子一样时，产生的随机序列就是一样的。要产生真正的随机数，最核心的就是要产生真正随机的种子。

二、产生随机种子的方法

在一个系统中，如果没有硬件随机数生成器，就需要我们根据系统的特点，自己设计方法，产生随机数的种子。嵌入式系统中常用到的随机数生成方法有：

1，利用定时器，包括系统时钟、RTC等

通过在系统初始化时，读取定时器的ticks，来产生随机数，是无法产生真正的随机数的，国为指令周期是固定的，初始化相同位置的代码，也具有相同的时钟周期，这时获取到的tick值，也是固定的，所以这种方法是不可行的。但是如果RTC时钟已经校正过，这个时候获取的tcks值每次均是不一样的，这可以获取随机数。

2，利用外部交互的不确定性

对于一个与外部有交互的系统中，由于外部的触发是随机的，通过这种外部交互触发时，读取时钟值，产生的随机数是真随机数。常用到的交互包括：外部DI第一次触发时、有按键接下时、第一次通讯某指令时等。

3，利用上电后，RAM区域中，未初始化的部分数据的随机性，获取随机数

这个需要认真阅读MCU的datasheet，看未初始化的RAM中随机的，还是为0或者1。同时当代码功能变化较大时，RAM的分配产生变化时，还需要重新定位指针，以保证指针指向的是随机区域。

4，利用AD

在我们使用AD时，我们会发现，获取到的AD值，并不是固定的，总会有几个数字的飘移，我们一般需要滤波才能获取比较稳定的AD值。当我们的AD是接入悬空引脚时，AD的漂移会更大，这种漂移就是随机的。我们可以用如下办法获取到随机数，比如我们想获取一个2字节的随机数：

for(i = 0; i < 16; i ++){ ad_val = ADC_GetVal(ch); rand_bit |= (ad_val & 0x01) << i; Delay_Ms(10); }

我们每次读取AD值，只用它最低位的1bit，因为这个bit，一般都是漂移的。通过多次获取这个bit，从而获取我们需要的随机数。

5，组合的办法

在一个多机的联合系统中，产生随机数，可能对于这个设备来说，产生的随机数是真随机数，但如果这个系统中，其它相同的设备，因为也采用一样的随机数生成方法（比如定时器、外部触发），这就会造成一个系统中，两个相同设备，可能产生相同的随机数的可能性。这就需要利每个设备的唯一性，来产生随机数，比如芯片ID（每个芯片有唯一的ID），将芯片ID、随机数生成方法组合起来，这样产生的随机数，就是系统级的随机数。