Zufallszahl..

Gast #1880964
Hallo Leute,

ich programmiere gerade an einem Gerät womit man durch Zufall div. 
Lieder abspielen kann.
-- wie kann ich eine echte Zufallszahl generieren.

Ich hätte mir gedacht einen Rauschgenerator per Analog aufzubauen und 
mit dem ADC den momentanen Wert einzulesen.

Hardware: Mega128


Danke für Ideen
Wenn du ein schönes Rauschen hinbekommst, geht das sicher.

Eine andere Idee wäre, einen Sägezahn zu erzeugen mit einer
nicht allzu stabilen Frequenz und bei Bedarf den aktuellen
Wert zu holen.

Das hätte den Vorteil, daß die gelesenen Werte ziemlich
gleiche Wahrscheinlichkeit haben.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite
Martin schrieb:
> durch Zufall div. Lieder abspielen kann.
Wenn du nicht unbedingt eine wirklich gute Zufallszahl brauchst, dann 
ist das mit dem externen Rauschgenerator denkbar.

Aber wenn du sowieso einen Prozessor hast (und nicht C programmierst), 
dann bietet sich ein (möglichst breites) LFSR (Linear Feedback Shift 
Register) an. Das kann recht einfach in Assembler abgebildet werden.
Klaus Wachtler schrieb:
> Da muß man sich aber auch ernsthaft überlegen, wo man den
> Startwert herbekommt

Ein berechneter "Zufallswert" hat den großen Vorteil, dass man die 
Verteilung kennt/berechnen kann.

Auf dem PC nutzt man als seed ja häufig den Timer. Das könnte man auch 
hier tun. Es stellt sich ja die Frage, was "Einschalten" genau bedeutet. 
Ist dann der Strom weg oder schickt man den µC nur schlafen, wobei ein 
Zähler weiterlaufen könnte? Man könnte auch einen externen gepufferten 
RTC-Baustein nehmen. Das sollte für die meisten Zwecke reichen.

Alternativ könnte man einen Wert auch mit dem ADC erzeugen, indem man 
von mehreren Messungen eines Pins, der "in der Luft hängt" immer nur das 
niederwertigste Bit nimmt. Den verwendet man dann als seed. Als 
Zufallswert selbst ist so eine Zahl wohl eher ungeeignet, weil es sicher 
starke Korrelationen gibt.
Persönliche Seite
Detlev T. schrieb:
> Klaus Wachtler schrieb:
>> Da muß man sich aber auch ernsthaft überlegen, wo man den
>> Startwert herbekommt

Für AVR geht das prima mit nicht-initialisiertem RAM-Inhalt.

Beitrag "Miniprojekt: Lagerfeuer-LED (ATtiny25)"

Für solch Anwendungen wie Lagerfeuer, zufällig Liedchen düdeln ist das 
allemal ausreichend. Wir machen hier ja keine Kryptographie ;-)
Gast
Martin schrieb:
> ich programmiere gerade an einem Gerät womit man durch Zufall div.
> Lieder abspielen kann.
> -- wie kann ich eine echte Zufallszahl generieren.

Für solch eine einfache Anwendung wäre eine echte Zufallszahl massiver 
Overkill. Da reicht die Zufallszahlenfunktion des C-Compilers locker 
aus.
Johann L. schrieb:
> Für AVR geht das prima mit nicht-initialisiertem RAM-Inhalt.

Naja. Der Inhalt hängt von den Fertigungs- und Temperaturschwankungen 
der konkreten Hardware ab. Der ist damit zwar undefiniert, aber alles 
andere als "zufällig". Ich würde da befürchten, das dieser Inhalt auf 
demselben Chip beim Start auch immer dieselben Werte haben könnte.
Persönliche Seite
Detlev T. schrieb:
> Johann L. schrieb:
>> Für AVR geht das prima mit nicht-initialisiertem RAM-Inhalt.
>
> Naja. Der Inhalt hängt von den Fertigungs- und Temperaturschwankungen
> der konkreten Hardware ab. Der ist damit zwar undefiniert, aber alles
> andere als "zufällig". Ich würde da befürchten, das dieser Inhalt auf
> demselben Chip beim Start auch immer dieselben Werte haben könnte.

Für AVR und den genannten Anwendungsfall reicht das locker -- hab ich 
schon mehrfach verwendet. Auch ein und das selbe AVR-Exemplar hat nach 
dem Einschalten nicht-nachvollziehbare Inhalte (RAM+GPRs). Wenn die 
Spannung nur sehr kurz wegfällt, nimmt die Streuung der Werte ab, aber 
da der gesamte RAM verwendet wird, ist selbst das kein Problem. Der Wert 
wird natürlich nur zur Init-Zeit einmal bestimmt und dient als Startwert 
für nen Pseudozufalls-Generator. Die Beispiel-Anwendung ober nimmt ein 
XOR über alle Zellen, was freilich keine sonderlich ausgefeilte 
Hash-Funktion darstellt. Aber das ist ein reines Software-Thema.

So spart man jedenfalls einiges an Hardware, und es ist fix angetestet, 
ob das für die konkrete Anwendung gut genug ist oder nicht.
Gast
Lothar Miller schrieb:
> Detlev T. schrieb:
>> Auf dem PC nutzt man als seed ja häufig den Timer.
> Ein ganz einfacher Initialwert für srand() ist ein Zählerwert und ein
> Tastendruck eines Benutzers...

Genau. Wenn z.B. die Funktion über einen "shuffle"-Taster aktiviert 
wird, kann man einfach den Timer in dem Moment auslesen, indem der 
Taster gedrückt wurde und das als Seed für rand() verwenden.
Gast
Martin schrieb:
> Ich hätte mir gedacht einen Rauschgenerator per Analog aufzubauen und
> mit dem ADC den momentanen Wert einzulesen.


Warum nur der ganze Aufwand? Ein nicht angeschlossener AD-Pin liefert 
bereits hervorragende echte Zufallswerte als AD-Wert.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite
Florian schrieb:
> Ein nicht angeschlossener AD-Pin liefert
> bereits hervorragende echte Zufallswerte als AD-Wert.
Bist du dir da sicher, dass diese Werte was taugen? Nimm doch mal ein 
paar (zigtausend) Werte auf und lass dir die statistische Verteilung mit 
Excel (o.ä.) anzeigen....
Du wirst sehen: Zufall sieht anders aus  :-o
Oder sind die Ansprüche an diesen "Zufall" eher gering?
Gast
Zufallszahle - kein Problem!

Man nehme die letzten beiden Ziffern der gelistetetn Rufnummern aus 
einem Telefonbuch (sagen wird dem Berliner, ab Seite 236). Das ergibt 
erstklassige Zufallszahlen.
Gast
>Bist du dir da sicher, dass diese Werte was taugen?

Man sollte natürlich nicht die kompletten ADC-Samples verwenden, sondern 
von jedem nur das niederwertigste Bit. Setzt man je acht dieser LSBs zu 
einem Byte zusammen, was mit wenigen Zeilen Code erledigt ist, darf man 
durchaus einen akzeptabel guten Byte-Zufallswert als Ergebnis erwarten.

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