如何播种以生成随机数？

Question

它不会产生预期的随机性。

我认为从像 $66 这样的种子开始并异或最后两个低位和 ror 会给我下一个随机数等等，但它只显示 $B3 并且根本没有改变。

我该如何喂食？ random 上面的行显示了 portc 上的数字，因为我希望两个数字一个接一个地显示。

我只使用 avr studio 4 for atmega 8535 at 1Mhz。

> ;Program to random numbers  on port C
> 
> ;Stack and Stack Pointer Addresses  .equ     SPH    =$3E             
> ;High Byte Stack Pointer Address   .equ     SPL    =$3D             
> ;Low Byte Stack Pointer Address 
> 
> .equ     RAMEND =$25F             ;Stack Address 
> 
> ;Port Addresses 
> 
> .equ     PORTC  =$15              ;Port C Output Address 
> 
> .equ     DDRC   =$14              ;Port C Data Direction Register
> Address 
> 
> .equ     numberoneddr=DDRC
> 
> .equ     numberoneport=portc
> 
> .equ     numbertwoddr=DDRC
> 
> .equ     numbertwoport=portc
> 
> .equ     delayCount=21
> 
> .equ    random1 =$66
> 
> ;Register Definitions 
> 
> .def    numberone   =r1               ;Register to store data pointed
> to by Z 
> 
> .def    numbertwo   =r2
> 
> .def     temp   =r16              ;Temporary storage register 
> 
> 
> 
> reset:
> 
> ; initialize stack pointer. Done automatically at reset on many AVRs
> 
>   ldi temp, low  (RAMEND)
> 
>   out spl, temp
> 
>   ldi temp, high (RAMEND)
> 
>   out sph, temp
> 
> 
> 
> 
> ;port initialisation
> 
> ldi temp,$FF
> 
> out numberoneddr,temp
> 
> out numberoneport,temp
> 
> out numbertwoddr,temp
> 
> out numbertwoport,temp
> 
> 
> 
> ;Program Initialisation 
> 
> ldi temp,$66
> 
> rcall random
> 
> mov   numberone, temp
> 
> out numberoneport,numberone
> 
> rcall random
> 
> mov   numbertwo, temp
> 
> out numberoneport,numbertwo
> 
> 
> 
> 
> random: mov r19,temp
> 
> ldi r17, 0x01
> 
> eor r19,r17
> 
> ror r19
> 
> mov temp,r19
> 
> ret
> 
> 
> 
> delay:
>         clr r20
> 
>       clr r21
> 
>       ldi r22, delayCount
> 
> loopDelay:
> 
>       dec r20
> 
>       brne loopDelay
> 
>       dec r21
> 
>       brne loopDelay
> 
>       dec r22
> 
>       brne loopDelay
> 
>         ret

Answer 1

在搜索了我的古代 asm 源代码档案后，我发现了这个适用于我过去使用的 x86 MSDOS NASM 平台：

;.rnd       ;al=rnd num <0,ah>;

.rnd:   pusha
    mov cx,ax

.rnd0:  mov bx,[cs:.rnddat]

    mov ax,[cs:.rndtim]
    xor al,bh
    add ah,bh
    rcr ax,3
    xor al,bl
    rcl ax,2

.rnd2:  cmp al,ch
    jbe .rnde
    sub al,ch
    or  ch,ch
    jnz .rnd2
    sub al,al

.rnde:  mov ah,bl
    mov [cs:.rnddat],ax
    or  al,1

    xor ax,[fs:046Ch]
    add [cs:.rndtim],ax
    popa
    mov al,[cs:.rnddat]
    ret
.rnddat:db  0,0
.rndtim:dw  0

这个想法是让一些存储的数字执行一些基本的 ALU 操作，例如+,*,/,<<,>>,&,^，但要确保不会发生饱和，并且通常会交换一些值的H,L，以控制随机性。所以将它移植到你的 asm，但我强烈建议对其进行编码并先在 PC 上尝试，看看随机性是否适合你的任务。

顺便说一句，您还可以使用程序存储器或任何 ROM 内容作为随机性的基础...这也利用了内部 RTC 块，因此您必须省略该部分或添加计时器或只是而是遍历一堆非空数据。

[0000:046C] are 4 Bytes master clock count (long integer) 0 = midnight and increments until a 24 hour equiv.

我发现了我的更旧的演示，称为 NoSignal（从 1997 年在 TASM 中），其中包含 rnd：

    .386P
    IDEAL
    MODEL TINY

    CODESEG
    STARTUPCODE
main:   mov ax,19   ;320*200*256
    int 16
    push 0A000h ;Video segment
    pop es      ;keyboard test,speaker delay v si=256

l0: ror ax,cl       ;rnd...ax
    add ax,di
    stosw       ;plot...
    loop r1     ;speaker delay...
    mov cx,si
    out 61h,al
r1: or di,di
    jnz l0
    push ax
    mov ah,1    ;test keyboard
    int 16h
    pop ax
    jz l0

ende:   sub ax,ax   ;turn off speaker and exit
    out 61h,al
    int 16h
    mov ax,3
    int 16
    ret
    END

它用白噪声填充屏幕和扬声器，就好像模拟电视中没有天线电缆一样。此版本长 44 字节，伪随机生成器从标签 l0: 开始

• ax 是生成的号码（也是之前生成的号码，比如你的临时号码）
• di 正在递增（类似于实际时间）...
• cl 正在递减

所以如果我看对了它应该足够了：

    rnd:ror ax,cl       ;rnd...ax
        add ax,di
        inc di
        dec cl
        ret

如果需要，添加push/pop 存储寄存器/值。如果您需要更复杂的东西，请使用模素数算术。

[edit1] 简单的 C++ 伪随机生成器

WORD rnd_d0=0x66; // these are seed numbers if not selected right then the randomness is not good
WORD rnd_d1=0x5A; // these give fairly good results
WORD rnd_d2=0xC3;
WORD rnd()
    {
    rnd_d0^=rnd_d1|rnd_d2; // xor
    rnd_d1*=rnd_d2; // mul
    rnd_d2+=rnd_d1; // add
    rnd_d0=(rnd_d0<<8)|(rnd_d0>>8); // 8bit halves swap
    return rnd_d0;
    }

上述随机生成器被限制在 DOS 环境时间或特殊用途中。这个不是……随机性是这样的：

当我用它来填充 NoSignal 图像窗口时，结果是这样的：

这里还有 Gif 动画：

NoSignal填充码如下：

 for (int y=0;y<ys;y++)
  for (int x=0;x<xs;x++)
   pyx[y][x]=0x00010101*int(rnd()>>8);

所以只使用来自16bit 伪随机数的高8bit，乘法只是将此8bit 数字转换为灰度颜色。

• xs,ys 是图片大小
• pyx 是指向其行的直接图像指针

如果没有在 PC 上进行适当测试，请勿更改种子编号

错误选择的种子根本不会导致随机性。如果您想安全地播种（无需测试），请使用提供的常量播种，然后调用rnd() 的次数与您的新种子号一样多。现在解决了这个问题，所以可能会有更好的种子，这些只是我发现的第一个能产生相当好的结果的种子

这些种子也不错：

    WORD rnd_d0=0x37A6;
    WORD rnd_d1=0x377A;
    WORD rnd_d2=0x3BC3;