[单片机框架][bsp层][nrf52832][nrf52840][nrf52810][nrf52820][bsp_rng] RNG随机数生成器配置和使用

RNG — 随机数生成器

随机数生成器(RNG)基于适合于加密目的的内部热噪声生成真正的非确定性随机数。 RNG不需要种子值。

通过触发START任务启动RNG，通过触发STOP任务停止RNG。 当启动时，新的随机数将连续生成，并在准备就绪时写入VALUE寄存器。 每个写入VALUE寄存器的新随机数都会生成一个VALRDY事件。 这意味着在生成VALRDY事件后，CPU有时间直到下一个VALRDY事件从VALUE寄存器读出随机数，然后再被一个新的随机数覆盖。

偏差纠正

在内部比特流上使用偏差校正算法，以消除对’1’或’0’的任何偏差。 然后，这些位被排到一个8位寄存器中，以便从VALUE寄存器并行读出。 可以在CONFIG寄存器中启用偏差校正。 这将导致较慢的值生成，但将确保随机值的统计均匀分布。

速度

生成一个随机字节数据所需的时间是不可预测的，并且可能随字节的不同而变化。 当启用偏差校正时尤其如此。

/********************************************************************************
* @file    bsp_rng.c
* @author  jianqiang.xue
* @version V1.0.0
* @date    2021-07-09
* @brief   随机数生成
********************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>

#include "RTE_Components.h"
#include CMSIS_device_header

#include "nrf_rng.h"
#include "nrf_error.h"

#include "bsp_rng.h"

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/**
 * @brief  启动硬件随机数，并返回一个随机数值
 * @note   NULL
 * @retval 0-255 随机数
 */
static uint8_t get_random_vector(void)
{
    uint8_t value;

    NRF_RNG->CONFIG      = 1;
    NRF_RNG->TASKS_START = 1;
    // 生成新的随机数并写入VALUE寄存器。
    NRF_RNG->EVENTS_VALRDY = 0;
    while (NRF_RNG->EVENTS_VALRDY == 0)
    {
    }
    value = NRF_RNG->VALUE;
    NRF_RNG->TASKS_STOP = 1;
    NRF_RNG->INTENCLR   = 0;
    NRF_RNG->CONFIG     = 0;
    return value;
}

/**
 * @brief  得到一组随机数
 * @note   NULL
 * @param  *pbuff: 缓存区
 * @param  size: 数量
 * @retval None
 */
void random_vector_generate(uint8_t *pbuff, uint8_t size)
{
    uint8_t i;

    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        pbuff[i] = get_random_vector();
    }
}

/********************************************************************************
* @file    bsp_rng.h
* @author  jianqiang.xue
* @version V1.0.0
* @date    2021-07-09
* @brief   随机数生成
********************************************************************************/

#ifndef __BSP_RNG_H
#define __BSP_RNG_H

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <stdint.h>

/* Public Function Prototypes ------------------------------------------------*/

void random_vector_generate(uint8_t * pbuff, uint8_t size);
#endif