Отправная точка: миниатюрное устройство, где каждый новый компонент - лишний. устройство формирует ряд "случайных" сигналов, используя rand(). в сущности, алгоритм генерации ПСПЧ не принципиален. но есть большая проблема: два одинаковых устройства, включенные одновременно, генерируют абсолютно одинаковые "случайные" последовательности, что очень плохо. более того, после подачи питания устройство всегда стартует с одного и того же "места", что тоже очень плохо.

есть, конечно, функция srand(), которая могла бы помочь, но для нужного результата эту функцию нужно передать случайное число... круг замкнулся.

вопрос знатокам: посоветуйте, какими простыми и дешевыми средствами реализовать получение хотя бы одного-единственного, но на самом деле случайного числа в программе?

сразу ограничу круг советов: надежда на то, что после включения питания ячейки ОЗУ содержат случайные данные, не срабатывает, в подавляющем большинстве у одного и того же контроллера при более-менее одинаковых условиях содержимое ОЗУ после подачи питания так же более-менее одинаковое, вариации крайне недостаточные для того, чтобы считать их действительно случайными - проверено на некотором количестве atmega32.

У Атмела есть аппнот на эту тему, номер не помню правда.

В качестве источинков случайных событий в частности там предлагались: АЦП с висящим в воздухе выводом, время записи ячейки EEPROM и много чего еще.

пока что не нашел такого апноута... с АЦП я пробовал, но что-то не очень хорошо вышло... вроде поначалу показалось есть случайность, а потом она куда-то пропала... правда, я использовал "веру" в то, что младший бит АЦП шумит, и поэтому мерял 8 раз небольшой уровень и младший бит результата задвигал в байт... а вот время записи EEPROM - оно же может зависеть от питания, температуры, частоты встроенного генератора, но для одинаковых условий будет неизменным, как мне кажется... 2 девайса могут получиться с разными последовательностями, но каждое будет всегда стартавать однотипно...

Висящий в воздухе вывод АЦП лихо реагирует на влажность платы, можно просто дохнуть на это место платы и показания здорово меняются. Только по-моему это больше проблема, чем решение.

в том-то и дело, что висящий вход лихо на все реагирует... например, зарядится от статики и держит заряд минутами... т.е. будет выдавать одно и то же число... девайс будет корпусирован, т.е. сильно "дышать" на него никто не будет, условия вокруг МК будут более-менее стабильные, т.е. очень медленно меняющиеся... а включение выключение может происходить и несколько раз в минуту...

На самом деле "действительно случайное" число не нужно. Нужно всего-лишь навсего при каждом запуске в srand подсовывать ДРУГОЕ число. Получить его достаточно просто. При каждом запуске инкрементируйте какую-нибудь ячейку EEPROM и данным значением инициализируйте srand.

да, действительно спасибо, что натолкнули на эту мысль, хотя я уже получил аналогичный совет на телесиськах http://530.ru/wwwboards/mcontrol/2979/messages/1182899.shtml

если вдруг кому потребуется действительно случайный генератор чисел, то я нашел целый трактат по этой теме (может, это его посчитали за апноут атмеля?) http://www.avrfreaks.net/index.php?name=PN...pic&t=59417

Это кажется, небольшие вариации есть всегда. Но с идиотским новым дизайном на сайте у них теперь ничего невозможно найти.

Согласен с предыдущим оратором.
Хуже того, набор 1 2 3 4 5 6.... тоже является частным случаем случайной последовательности. Которая может быть вполне (если числа действительно случайные).
Посему во многих случаях более полезной будет просто последовательность 1 2 3 4... . Её плюс состоит в том, что числа не повторяются с максимальным интервалом.
И при наличии епром реализуются просто.

Уникального серийника нет ? Ну, еще можно воспользоваться тем, что WDT тактируется от RC-генератора, и при основном тактировании от кварца можно измерить время срабатывания WDT и плясать от него. Думаю, достаточно случайное значение, при высокой дискретизации счета.

да, этот метод рассматривался в числе прочих в вышеупомянутом мною трактате спасибо, я считаю, что на данном этапе я свою проблему решил.

P.S. на счет 1,2,3,4,5 и т.д. - я вообще молчу (звездавшоке)

Если говорить о псевдослучвайной последовательности, то можно прогрмно реализовать
один из вариантов следующей схемы сдвигового регистра с ОС
http://www.qrz.ru/schemes/contribute/secur...generator1.shtm
Или вот так
http://algolist.manual.ru/maths/generator/

Или вот генератор случ. чисел
http://vx.netlux.org/lib/vsl04.html

Что толку с генератора ПСЕВДОслучайной последовательности, если нет возможности рандомизировать "затравку" ? У всех устройств при равном числе обращений к этому генератору "случайное" число будет строго одинаковым...

Тогда усилить шумы стабилитрона
и оцифровать

Интересно как это Вам удается их одновременно включать?

А если попробовать стабилитрон на уровне опоры компаратора?
Можно тогда обойтись и без ПСП.

А может, обычный "аналоговый генератор" типа трехточки на одном транзисторе?
И спрашивать напряжение через АЦП?

Уважайте поиск! :-)
В ветке AVR по слову RAND куча всего уже понаписано, в том числе и по теме топикстартера:

http://electronix.ru/forum/index.php?act=S...ighlite=%2BRAND

А ведь ещё есть и ветка в помощь начинающему...

В такой же ситуации при включении запускал таймер (на МАХ возможной частоте). В момент отпускания кнопки включения таймер считывал. Все.

дребезг контактов (геркон, реле). обмотку на выход порта, контакты на счетчик. случайность на уровне парочки младших разрядов получить возможно.

но если все же требуется "случайный старт", то на вход счетчика завести копку включения питания девайса. эту же кнопку сделать источником внешнего прерывания для вывода контроллера из сна. сам контроллер будет спать вместо полного обесточивания.
укладывать спать нужно для того, чтобы не тратить драгоценное время дребезга контакта на запуск генератора, на инициализацию программы и т д (дребезжание может и закончиться прежде чем счетчик начнет считать). кнопка без фиксации. засыпать после отработки цикла автоматически. для двух парных устройств - двойная кнопка.

LC-контур СЧ-диапазона на вход ADC тоже даст шум все зависит от особенностей конструкции и эксплуатации. мало данных по прибору. чем он включается, одновременно ли два прибора включаются (т е присутствует ли тут фактор человека). больше инфы - больше простора для фантазии

не смотря на то, что лично для меня тема исчерпана, обсуждение продолжается
поясню:
1. одновременно - не значит на самом деле одновременно, т.е. в абсолютно один и тот же момент. просто человек включает два девайса и они показывают ему одинаковое состояние. человек снова "передергивает" питание - и снова оба одно и то же... причем то же самое, что и в прошлый раз. именно от этого нужно было уйти.
2. самое простое решение было высказано: хранить в EEPROM число включений и использовать его для srand() - инициализации генератора ПСПЧ. это самое простое решение. не смотря на то, что два впервые изготовленных девайса будут вести себя точно так же, как описано в п.1, но стоит на "5 минут" унести один девайс в другую комнату и там его повключать, то вернувшись обратно синхронности уже не добиться. и угадать, на сколько включений произошло рассогласование внутренних счетчиков тоже будет сложно.
3. улучшение варианта п.3 элементрано: на стадии прошивки задается "случайное" первичное значение счетчика включений - это несложно сделать при помощи программатора с возможностью редактирования дампа EEPROM.
4. варианты внешнего усложенения схемы (генераторы шума на стабилитронах, транзисторах и т.п.) дадут лучшую случайность, но, во-первых, истинная случайность не требуется, а во-вторых, это усложняет схему, т.е. удорожает ее. кстати, эти варианты изначально были известны ... и отброшены.
5. кнопок, дребезг которых можно было бы использовать, или останавливать по ним таймер и т.п., в девайсе не предусмотрено

У меня была аналогичная проблема: как по радиоканалу назначить уникальные серийные номера нескольким "свежезапрограммированным" устройствам? Понятно, что программы у них поначалу совершенно одинаковые, и откликаются на вызов одинаково, поэтому вроде бы невозможно их различить.

Чтобы устройства откликались по-разному, я назначаю им временные серийные номера. Причем этот серийный номер назначается не в момент включения, а в момент получения первого (широковещательного) вызова по радиоканалу. А в качестве случайного числа используется значение счетчика локального времени, который считает время от момента включения питания. Соответственно, каждое устройство в момент прихода вызова имеет свое собственное уникальное локальное время, отличное от остальных.

Еще варианты - измерение напряжения встроенного опорного источника (отличается от экземпляра к экземпляру даже в одной партии кристаллов, хотя абсолютное число "вариантов" не так уж и велико). И измерение частоты встроенного калиброванного RC-генератора (если тактирование от внешнего кварца). Как вариант - измерение времени записи в ячейку(и) EEPROM данных.


Тогда уж правильнее "сериализация" (инкремент серийного номера) (avreal, например, это обеспечивает). А от серийника считать "затравку".

А относительно чего измерять? Внешний опорник ставить?
Предлагаю считать количество нейтрино, прошедших сквозь прибор, за какой-то интервал времени:-)

Кстати, что там с регистром OSCAL он вообще отличается среди образцов одной партии? Если да то ещё немного случайности добавит.

Встроенный опорник относительно питания.


Тоже варьируется.

снова у меня проблема rand() вместе с srand() не втискиваются в память микроконтроллера. уже несколько дней ищу более-менее адекватную замену - и не могу найти

задача очень проста: получить псевдослучайное число в пределах от 1 до 7. все мои попытки сделать генератор ПСПЧ с заданными параметрами дают чрезвычайно короткий цикл - буквально пару десятков чисел, после чего последовательность повторяется

я делаю на "регистре сдвига с XOR-обратными связями по простому полиному", после чего маскирую 3 младших бита, и если результат равен 0 - повторяю.

уже сделал открытие, что avr-gcc может с легкостью выбросить volatile register переменные из кода, если моя функция случайного числа объявлена как static... но вот качественной последовательности (мне хватило бы длины цикла хотя бы больше сотни) получить не могу то ли полиномы у меня не те, то ли что-то не то в алгоритме...

посодействуйте, пожалуйста...

попробуйте такое, рожал для быстрого шифрования страниц флеш:


Input'ом для функции может быть любая последовательность неповторяющихся чисел, например 0, 1, 2, 3 .... 64K.
RND_INITIALIZER задает начальный сдвиг выходной последовательности.

Вот что имеем на выходе для входной последовательности 0, 1, 2, ..255:

У меня для однобайтного псевдослучайного сделано так: Х(n+1)=5*X(n)+5. Х(n) - unsigned char

iran -только надо чем то забить первый раз. а потом можно в еппром сохранять.

не понял - это что за операция? (выделил)

спасибо всем откликнувшимся! но видимо я недостаточно четко изложил нюансы... у меня attiny13, поэтому оперирование 32-битными числами, да еще с умножением и делением - это заведомо неподходящий вариант - так работает стандартный rand() из avr-libc, и при этом в 1К кода моя программа не влезает. мне нужен вариант, требующий не более 200 байт кода.

У меня реализация xorshift (32-битный вариант) - 40 слов (80 байтов). asm, и, для экономии, без сохранения регистров (ускоренный вариант и с сохранением - вдвое толще). Нужно ? Избыточно, конечно (для озвученных требований), и не очень эффективная реализация (поскольку алгоритм плохо подходит для 8-битных контроллеров, и не умеющих сдвигать иначе как на один бит),зато просто исключительно хорошее распределение.

по идее xor-shift довольно прост, все дело в "полиноме", не так ли? у меня сейчас так:думаю, ваш вариант аналогичный, разве что не 16, а 32 бита "регистр". все упирается именно в POLYNOM... который я так и не смог подобрать...

или я что-то не так делаю?

так как я по сути использую только младшие 3 бита, меня интересует распределение именно этой части - все мои попытки дают крайне короткую последовательнсоть ИМЕННО этих битов... скажите мне свой полином - я протестирую, может. ваш вариант будет лучше...

xorshift реализуется не так, как большинство простых алгоритмов реализации ПСП (обратная связь по нескольким "отводам" из регистра сдвига - полиномы для которых можно посмотреть, например, у Хоровица и Хилла), там сдвиг всего содержимого и xor всего этого добра.

Тогда как насчет таблички. Если вам нужны только 3-х битные числа, то в 200 байт можно засунить последовательность из ~500 чисел. ну а затем просто последовательно их читать.

всем в очередной раз спасибо. как обычно, в попытках объяснить свою проблему другим сам начинаешь понимать, в чем причина и решение находится

моя проблема была в том, что я не учел, что вышеприведенный мной код генерирует при каждом обращении ТОЛЬКО 1 СЛУЧАЙНЫЙ БИТ, а я использовал сразу три бита из "регистра"... сейчас я улучшил генератор ПСП, как мне кажется, до приемлемого уровня случайности, путем заполнения выходного числа тремя случайными битами.

в очередной раз проблема, похоже, решена раньше, например, всегда после числа 7 можно было ожидать число 3, причем однозначно, сейчас же с более менее равной вероятностью приходят другие числа.

а не лучше ли использовать алгоритм ПСП, например ГОСТ, просто записывать последнее значение во флеш, и при запуске снова контроллера, брать последнее значение от туда, а не заново начинать считать?