Генератор случайных чисел с использованием 8051

Глава 1. Генератор случайных чисел с использованием 8051 5
1.1 Алгоритмы ГПСЧ 6
1.2 Линейный конгруэнтный метод 7
1.3 Метод Фибоначчи с запаздываниями 8
Глава 2. Характеристики ГСЧ 15
2.1 Применение ГСЧ 15
2.2 Генерирование равномерно распределенных случайных чисел 17
2.3 Генерирование чисел с произвольным распределением 19
2.4 Тестирование ГСЧ 22
2.5 Генератор случайных чисел в Borland C++ 25
2.6 Случайные числа в заданном диапазоне 26
Заключение 27
Список литературы 28
Приложение 29

Введение

Напоследок расскажу одну историю из жизни. Началась она с очередного заданного на форуме вопроса «как мне сгенерировать случайное число на контроллере?». Автор вопроса пояснил, что делает в качестве курсового проекта устройство, эмулирующее бросание игральной кости. После нескольких безуспешных попыток разобраться в алгоритмах, топикстартер поделился своим решением: он просто бросил 1000 раз настоящий кубик и забил полученными числами всю свободную память контроллера. Генератор с блеском прошел все тесты на «случайность», учитывая то, что за время демонстрации израсходовал меньше трети своего «запаса».
Про генераторы случайных чисел написано очень много, но почти всегда, когда дело доходит до реализации, подразумевается (или явно говорится), что речь идет об x86/x64 и других «взрослых» архитектурах. В то же время, форумы, посвященные разработке устройств на микроконтроллерах, пестрят вопросами «как мне сгенерировать случайное число на %controllername%?». Причем диапазон ответов простирается от «смотри гугл/википедию» до «используй стандартную функцию». Далеко не всегда эта «стандартная функция» есть и устраивает разработчика по всем параметрам, чаще наоборот: то числа получаются далеки от случайных, то скорость работы слишком мала, а то полученный код вообще не помещается в свободную память.
Следовательно, такое решение тоже имеет право на жизнь, особенно если предъявляются очень строгие требования к случайности чисел, но они требуются не слишком часто. Учитывая стремительно падающие цены на память, может быть разумным снабдить устройство флешкой с «запасом хаоса», которого хватит на все время жизни устройства.