00. 目錄

文章目錄

• • 00. 目錄
  • 01. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器簡介
  • 02. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器主要特性
  • 03. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器功能說明
  • 04. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器操作
  • 05. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器寄存器
  • • 5.1 RNG 控制寄存器 (RNG_CR)
    • 5.2 RNG 狀態(tài)寄存器 (RNG_SR)
    • 5.3 RNG 數(shù)據(jù)寄存器 (RNG_DR)
    • 5.4 RNG寄存器映射
  • 06. 附錄
  • 07. 聲明

01. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器簡介

RNG 處理器是一個(gè)以連續(xù)模擬噪聲為基礎(chǔ)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，在主機(jī)讀數(shù)時(shí)提供一個(gè) 32 位的隨機(jī)數(shù)。

RNG 已通過 FIPS PUB 140-2（2001 年 10 月 10 日）測(cè)試，成功率達(dá) 99%。

02. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器主要特性

● 提供由模擬量發(fā)生器產(chǎn)生的 32 位隨機(jī)數(shù)
● 兩個(gè)連續(xù)隨機(jī)數(shù)的間隔為 40 個(gè) PLL48CLK 時(shí)鐘信號(hào)周期
● 通過監(jiān)視 RNG 熵來標(biāo)識(shí)異常行為（產(chǎn)生穩(wěn)定值，或產(chǎn)生穩(wěn)定的值序列）
● 可被禁止以降低功耗

03. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器功能說明

04. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器操作

要運(yùn)行 RNG，請(qǐng)按以下步驟操作：

如果需要，使能中斷（為此，將 RNG_CR 寄存器中的 IE 位置 1）。準(zhǔn)備好隨機(jī)數(shù)時(shí)或出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)生成中斷。

通過將 RNG_CR 寄存器中的 RNGEN 位置 1 使能隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生。這會(huì)激活模擬部分、RNG_LFSR 和錯(cuò)誤檢測(cè)器。

每次中斷時(shí)，檢查確認(rèn)未出現(xiàn)錯(cuò)誤（RNG_SR 寄存器中的 SEIS 和 CEIS 位應(yīng)為 0），并且隨機(jī)數(shù)已準(zhǔn)備就緒（RNG_SR 寄存器中的 DRDY 位為 1）。然后即可讀取 RNG_DR寄存器中的內(nèi)容。

按照 FIPS PUB（聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)出版物）140-2 的要求，將 RNGEN 位置 1 后產(chǎn)生的第一個(gè)隨機(jī)數(shù)不應(yīng)使用，但應(yīng)保存起來，與產(chǎn)生的下一個(gè)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行比較。隨后產(chǎn)生的每個(gè)隨機(jī)數(shù)都需要與產(chǎn)生的上一個(gè)隨機(jī)數(shù)進(jìn)行比較。如果任何一對(duì)進(jìn)行比較的數(shù)字相等，則測(cè)試失敗（連續(xù)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器測(cè)試）。

05. 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器寄存器

5.1 RNG 控制寄存器 (RNG_CR)

RNG control register
偏移地址：0x00
復(fù)位值：0x0000 0000

位 31:4 保留，必須保持復(fù)位值
位 3 IE ：中斷使能 (Interrupt enable)
0：禁止 RNG 中斷。
1：使能 RNG 中斷。只要 RNG_SR 寄存器中 DRDY=1 或 SEIS=1 或 CEIS=1，就會(huì)掛起中斷。
位 2 RNGEN ：隨機(jī)數(shù)發(fā)生器使能 (Random number generator enable)
0：禁止隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
1：使能隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。
位 1:0 保留，必須保持復(fù)位值

5.2 RNG 狀態(tài)寄存器 (RNG_SR)

RNG status register
偏移地址：0x04
復(fù)位值：0x0000 0000

位 31:3 保留，必須保持復(fù)位值

位 6 SEIS ：種子錯(cuò)誤中斷狀態(tài) (Seed error interrupt status)
此位與 SECS 同時(shí)設(shè)置，通過向其寫入 0 來清零。
0：未檢測(cè)到錯(cuò)誤序列
1：檢測(cè)到以下錯(cuò)誤序列之一：
— 超過 64 個(gè)連續(xù)位具有相同值（0 或 1）
— 超過 32 個(gè)連續(xù)交替的 0 和 1 (0101010101…01)
如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1，則會(huì)掛起中斷。

位 5 CEIS ：時(shí)鐘錯(cuò)誤中斷狀態(tài) (Clock error interrupt status)
此位與 CECS 同時(shí)設(shè)置，通過向其寫入 0 來清零。
0：正確檢測(cè)到 PLL48CLK 時(shí)鐘
1：未正確檢測(cè)到 PLL48CLK 時(shí)鐘 (f PLL48CLK < f HCLK /16)
如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1，則會(huì)掛起中斷。

位 4:3 保留，必須保持復(fù)位值

位 2 SECS ：種子錯(cuò)誤當(dāng)前狀態(tài) (Seed error current status)
0：目前未檢測(cè)到錯(cuò)誤序列。如果 SEIS 位置 1，則意味著已檢測(cè)到錯(cuò)誤序列并已恢復(fù)正常。
1：檢測(cè)到以下錯(cuò)誤序列之一：
— 超過 64 個(gè)連續(xù)位具有相同值（0 或 1）
— 超過 32 個(gè)連續(xù)交替的 0 和 1 (0101010101…01)

位 1 CECS ：時(shí)鐘錯(cuò)誤當(dāng)前狀態(tài) (Clock error current status)
0：正確檢測(cè)到 PLL48CLK 時(shí)鐘。如果 CEIS 位置 1，則意味著已檢測(cè)到時(shí)鐘錯(cuò)誤并已恢復(fù)
正常。
1：未正確檢測(cè)到 PLL48CLK 時(shí)鐘 (f PLL48CLK < f HCLK /16)。

位 0 DRDY ：數(shù)據(jù)就緒 (Data ready)
0：RNG_DR 寄存器尚未有效，無可用隨機(jī)數(shù)據(jù)
1：RNG_DR 寄存器包含有效隨機(jī)數(shù)據(jù)
注意：如果 RNG_CR 寄存器中 IE = 1 ，則會(huì)掛起中斷。
讀取 RNG_DR 寄存器后，此位恢復(fù)到 0 ，直到計(jì)算出新的有效值

5.3 RNG 數(shù)據(jù)寄存器 (RNG_DR)

RNG data register
偏移地址：0x08
復(fù)位值：0x0000 0000
RNG_DR 寄存器是只讀寄存器，在讀取時(shí)提供 32 位隨機(jī)數(shù)值。讀取后，此寄存器在最多40 個(gè) PLL48CLK 時(shí)鐘周期后，提供新的隨機(jī)數(shù)值。在讀取 RNDATA 值之前，軟件必須檢查DRDY 位是否已置 1。

5.4 RNG寄存器映射

06. 附錄

6.1 【STM32】STM32系列教程匯總

網(wǎng)址：【STM32】STM32系列教程匯總

07. 聲明

STM32F4xx英文參考手冊(cè)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【STM32】随机数发生器详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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