通过将我们的创新随机数生成器集成到您的应用中,提升决策过程,确保选择公平并消除偏见。
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硬件概览
它是如何工作的?
RNG Click 是基于德州仪器的ADS1115的随机数生成器(RNG),ADS1115是一款16位、I2C兼容的模数转换器,能够生成一系列无法通过合理预测来确定的随机数或符号。在计算中,硬件随机数生成器(HRNG)或真正的随机数生成器(TRNG)是通过物理过程而不是算法生成随机数的设备。这些设备通常基于微观现象产生低水平、统计上随机的“噪声”信号,如同在此Click板™中实现的那样。理论上,这个过程是完全不可预测的,这种不可预测性的理论断言可以通过实验测试来验证。这与通常通过软件实现的伪随机数生成范式形成对比。RNG Click的核心是通过晶体管Q1
(BC846B)的内部二极管产生的雪崩噪声。雪崩击穿是一种可以发生在绝缘材料和半导体材料中的现象。这是一种电流倍增现象,可以在原本是良好绝缘体的材料内产生大电流。当电场在过渡区域加速载流子,使其具有足够的能量通过与束缚电子的碰撞产生可移动或自由的电子-空穴对时,就会发生雪崩击穿。为了实现这一点,RNG Click还配备了基于德州仪器TPS61041的升压转换器,为该任务提供+18V的电源。由晶体管Q1和Q2产生的噪声信号,然后通过Q3放大,使用齐纳二极管限压,并使用NC7S14M5X逆变器数字化。之后,就可以获得随机的1和0的字符串,这些字符串被引
入德州仪器的ADS1115 - 16位sigma-delta ADC。电位器P1用于尽可能接近地设置1和0的分布,这由LD2和LD3 LED二极管指示。电位器P1应该设置为使LD2和LD3二极管均匀亮起。这样,当使用I2C协议通过ADS1115执行单次测量时,就可以获得真正的16位随机数。此Click板™只能在3.3V逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,板上必须执行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™配有一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成
ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源
指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M0
MCU 内存 (KB)
32
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
32
RAM (字节)
4096
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 RNG Click 驱动程序的 API。
关键功能:
rng_get_voltage
- 此函数获取电压值(单位:毫伏)rng_set_config
- 此函数设置配置rng_set_vref
- 此函数设置所需的参考电压(vref)
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* \file
* \brief Rng Click example
*
* # Description
* This click is a random number generator. The device contain potentiometer which control voltage
* so it generates a sequence of numbers or symbols that cannot be reasonably predicted better
* by a random chance. Random number generators have applications in gambling, statistical sampling,
* computer simulation, cryptography, completely randomized design, and various other areas.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes driver, then sets configuration and voltage reference.
*
* ## Application Task
* It reads ADC value from AIN0 channel then converts it to voltage and
* displays the result on USB UART each second.
*
* \author MikroE Team
*
*/
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rng.h"
// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES
static rng_t rng;
static log_t logger;
// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg;
rng_cfg_t cfg;
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, "---- Application Init ----" );
// Click initialization.
rng_cfg_setup( &cfg );
RNG_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
rng_init( &rng, &cfg );
rng_default_cfg( &rng );
}
void application_task ( void )
{
float voltage;
voltage = rng_get_voltage( &rng );
log_printf( &logger, "Voltage from AIN0: %.2f mV\r\n", voltage );
log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
Delay_ms( 1000 );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END