verilog 产生随机数程序

以下是一个简单的Verilog程序，可以生成随机数：

module random_number(
  input clk,
  output reg [31:0] random
);

reg [31:0] seed;

initial begin
  seed = 12345; // 设置种子
end

always @(posedge clk) begin
  // 生成随机数
  seed = seed * 1664525 + 1013904223;
  random = seed;
end

endmodule

该程序使用线性同余法生成随机数。在时钟上升沿触发时，程序将当前种子乘以一个常数，并加上另一个常数。结果将成为下一个种子，并且也将作为随机数输出。初始种子可以随意设置，以获得不同的随机数序列。

相关问题

verilog中产生随机数的方法

### 如何在 Verilog 中实现随机数生成

#### 使用 `$random` 函数
Verilog 提供了一个内置函数 `$random` 来生成伪随机数。该函数可以用于生成指定范围内的整数值。

module random_gen;
  reg [23:0] rand_num;

  initial begin
    rand_num = $random % 60; // 生成一个范围在 -59 到 59 的随机数[^4]
    $display("Random number generated is :%d", rand_num);
  end
endmodule

此代码片段展示了如何利用 `$random` 函数创建一个介于 -59 和 59 之间（含边界值）的随机数并打印出来。

#### 实现高斯分布随机数
对于某些应用而言，可能需要更复杂的概率分布形式比如高斯分布。可以通过组合多个均匀分布的随机变量并通过 Box-Muller 变换将其转换成近似服从标准正态分布的数据点来达成目的。

// 假设已经有一个好的均匀分布随机源 u1, u2
real theta, r, z1, z2;
u1 = $random / real'($random.max); // 将其映射到 (0,1)
u2 = $random / real'($random.max);

theta = 2 * M_PI * u1;
r = sqrt(-2 * log(u2));
z1 = r * cos(theta);      // 第一个高斯随机数
z2 = r * sin(theta);      // 第二个独立同分布的高斯随机数

上述例子中使用了两个来自同一区间 `[0,1)` 上相互独立且均匀分布的随机样本 `u1`, `u2` 进行变换得到一对新的随机变量 `z1`, `z2` 它们分别代表两个独立的标准正态分布随机数[^2]。

#### 种子设置与重复性控制
为了使测试更加可预测，在调用 `$random` 之前还可以设定种子参数以确保每次运行程序时产生的序列相同：

integer seed_value = 12345;
rand_num = $random(seed_value), 8'b0}) % 60;

这里通过传递给 `$random()` 方法一个固定的初始状态使得后续所有的抽样操作都遵循相同的模式从而便于调试验证逻辑电路行为是否正确。

给我一个范围自选的Verilog随机数程序

好的，以下是一个随机数生成器的 Verilog 代码，该代码可以生成范围自选的随机数：

module random_num_generator(
input [31:0] min,
input [31:0] max,
output reg [31:0] rand_num
);

always @(posedge clk) begin
rand_num <= $random;
if(rand_num < min || rand_num > max) begin
rand_num <= rand_num % (max - min + 1) + min;
end
end

endmodule

在这个代码中，我们定义了一个名为 random_num_generator 的模块。它有三个端口：输入端口 min 和 max 用于指定随机数的最小和最大值，输出端口 rand_num 返回随机数。这个模块使用了 Verilog 内置函数 $random 生成随机数，并在后续的 if 语句中进行了范围限制，确保返回的随机数在指定的范围内。

希望这个代码能够满足您的需求！