伪随机数-codesys的ST实现两种方法
ST实现伪随机数的两种方法使用codesys的FUN函数块实现
方法一：LCG算法，Seed= (Seed *259 + 147) MOD 27200
(**********************************************变量区一**********************************************)
VAR_IN_OUT
Seed:dINT;
Range_MinValue:REAL;
Range_MaxValue:REAL;
end_var
var_output
RandReal:REAL;
END_VAR
VAR
SCALE_X:REAL;
RandInt:dINT;
END_VAR
(*********************************************程序区一**********************************************)
//算出的seed
RandInt := (Seed *259 + 147) MOD 27200;
Seed := RandInt;
//把数据压缩到在0至1.0之间
RandReal := DINT_TO_REAL(RandInt)/ 27200.0;
//设置区间后，输出区间值缩放:OUT = + MIN
IF Range_MinValue < Range_MaxValueTHEN
SCALE_X :=RandReal*(Range_MaxValue-Range_Minvalue)+Range_Minvalue;
RandReal := SCALE_X;
END_IF
方法二：使用系统时间纳秒
(**********************************************变量区二**********************************************)
FUNCTION NS_Random_R : real
VAR_INPUT
Range_MinValue:REAL;
Range_MaxValue:REAL;
end_var
VAR CONSTANT
udiMinUdint:UDINT:=0;//无符号双整数的最小值
udiMaxUdint:UDINT:=16#ffffffff;//无符号双整数的最大值4294967295
END_VAR
VAR
uliGetRtcNs: ULINT; //获取系统时间纳秒变量，Alias SYSTIME: ULINT
//udiGetRtcNsStatus: UDINT;//获取纳秒时间结果*)
(*数据转换变量*)
uliConvertValue0: UDINT;
uliConvertValue1: UDINT;
uliConvertValue2: UDINT;
uliConvertValue3: UDINT;
uliConvertValue4: UDINT;
uliConvertValue:UDINT;
rNORM_X:REAL;
SCALE_X:REAL;
END_VAR
(**********************************************程序区二**********************************************)
(*//读取PLC的系统时间纳秒读数，
//然后取系统时间纳秒后四字节，并交换字节顺序：1234转为4321
//再标准化之后压缩到0.0到1.0之间，
//最后线性转化到设定范围内
//未设置缩放范围，输出结果是在0到1.0之间*)
(*读系统时间纳秒，纳秒是64位无符号长整型数*)
//udiGetRtcNsStatus:=SysTimeGetNs(uliGetRtcNs);
SysTimeGetNs(uliGetRtcNs);
(*读出来的纳秒是8个字节无符号长整型数，取后四个字节，并交换字节顺序：1234转为4321*)
uliConvertValue0:=ULINT_TO_UDINT(uliGetRtcNs);//把8字节无符号长整数转换成4字节无符号整数
uliConvertValue1 := ROL(uliConvertValue0,24);//交换第1字节和第3字节
uliConvertValue2 := ROL(uliConvertValue0,8);//交换第0字节和第2字节
uliConvertValue3 := uliConvertValue1 AND 16#FF00FF00;
uliConvertValue4 := uliConvertValue2 AND 16#00FF00FF;
uliConvertValue := uliConvertValue3 OR uliConvertValue4;
(*把变量的值映射到0.0~1.0之间，对其进行标准化*)
//标准化公式：OUT = (VALUE – MIN) / (MAX – MIN)
rNORM_X := UDINT_TO_REAL(uliConvertValue-udiMinUdint) /UDINT_TO_REAL(udiMaxUdint-udiMinUdint);
NS_Random_R := rNORM_X;
(*把标准化结果缩放到指定的取值范围(最小值和最大值之间)*)
//先判断是否使用缩放区间
//缩放公式:OUT = + MIN
IF Range_MinValue < Range_MaxValueTHEN
SCALE_X :=rNORM_X*(Range_MaxValue-Range_Minvalue)+Range_Minvalue;
NS_Random_R := SCALE_X;
END_IF
(**********************************************效果**********************************************)
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