Codesys 编程实现随机数字+仿照rand()原理+代码下载

2024-06-18 02:20

本文主要是介绍Codesys 编程实现随机数字+仿照rand()原理+代码下载,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

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--9sleep(1);//延时}return 0;
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述

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--9sleep(1);//延时}return 0;
}

运行结果如下:
在这里插入图片描述

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:
在这里插入图片描述

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

请添加图片描述

(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】

请添加图片描述

(3) 右键点击【Application】—【添加对象】—【Pou】

请添加图片描述

(4) 【名称】为FB_Rand , 【类型(T)】为功能块 ,【实现语言】为结构化文本(ST)

请添加图片描述

(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
在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

(2) 在线仿真

请添加图片描述

四、代码下载

点击【这里】,获取完整代码

请添加图片描述

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