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一、C语言中rand（）随机数的演示及问题
二、同样的原理，在Codesys中实现随机数
三、codesys在线仿真验证功能
四、代码下载
一、C语言中rand（）随机数的演示及问题
（1）只用rand（）函数的问题
//只有rand，没有srand生成随机种子
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
int i=0;
for(;i<10;i++)
{
printf("%d\n",rand()%10);//打印10个随机数，随机数的范围是0--9
sleep(1);//延时
}
return 0;
}
运行结果如下：
运行了2次程序：每次都能产生0到9之间的随机数，但是第2次重新运行程序产生的随机数和上次一样，这是伪随机。
（2） 添加srand生成随机种子
//有srand生成随机种子
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
srand(time(NULL));
int i=0;
for(;i<10;i++)
{
printf("%d\n",rand()%10);//打印10个随机数，随机数的范围是0--9
sleep(1);//延时
}
return 0;
}
运行结果如下：
可以看到：2次运行结果完全不同。消除了伪随机
（3） 推断原理
- 在rand函数的内部，是通过一个公式计算出一个值作为随机值，下次再调用rand的时候，再把这个随机值作为参数传给这个公式计算出一个新的随机值，周而复始。
- 在C库中，是通过一个静态全局变量来作为“种子”，而这个“种子”的值是通过srand函数改变的，如果不写srand函数，这个“种子”值默认赋值为1。这就解释了“为何不写srand函数，rand函数就会生成伪随机数”，因为程序只要重新开始运行，“种子”值就会被默认赋值为1，那么通过公式算出来的序列肯定就一直相同了。
（4） C语言代码模拟实现rand和srand
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
static unsigned long next=1;//静态全局变量，作为种子
void my_srand(unsigned long seed)//通过传不同的参数更改种子值，一般传time(NULL)
{
next=seed;
}
int my_rand(void)//将srand更改过的种子值通过公式计算出结果作为随机值
{
next = next * 1103515245 + 12345;
return((unsigned)(next/65536) % 32768);
}
int main()
{
my_srand(time(NULL));
int i=0;
for(;i<10;i++)
{
printf("%d\n",my_rand()%10);
sleep(1);
}
return 0;
}
运行结果如下：
可以看到，运行正常
二、同样的原理，在Codesys中实现随机数
1 平台说明
- 编程软件： Codesys V3.5 SP19 Patch3 (3.5.19.30)
- 运行设备：PC电脑
- 编程语言： ST语言
2 工程创建流程
(1) 新建Codesys工程，依次点击【文件】—【新建工程】—【标准工程】— 输入名称，如下图所示
(2) 设备可以任意选，这里选择【CODESYS Control Win V3】，编程语言选择【结构化文本(ST)】,点击【确定】
(3) 右键点击【Application】—【添加对象】—【Pou】
(4) 【名称】为FB_Rand , 【类型(T)】为功能块 ,【实现语言】为结构化文本(ST)
(5) 在功能块FB_Rand中，编写程序随机数功能
每次启动时，获取系统时间给种子赋初始值，这样能保证每次启动，种子的初始值不一样
三、codesys在线仿真验证功能
(1) 在PLC_PRG中，调用FB_Rand功能块，编写测试程序,验证效果
(2) 在线仿真
四、代码下载
点击【这里】，获取完整代码
