Arduinoで使える乱数の実行時間

2021年2月3日：FastLED-masterにある8bit乱数関数
この続き・・・
偏りの少ない乱数値の発生、桁数8bitのrand8()を使うと
数の出現がおかしくなることが分かりました。
　　※256を割れる値で乱数を得る場合はok。
　　※なんといっても早い。

速度を追い求めないなら、今までどおり16bitのrand()か
あるいは32bitのrandom()。
その実行速度をオシロで見てみました。
こんなスケッチ。

/*****  rand()とrandom()の速度を見てみる *****/
//  タイミング確認パルス
#define PB0_H   (PORTB |=  (1 << PB0))      // (!!!)PB0:D8 H/L
#define PB0_L   (PORTB &= ~(1 << PB0))
#define PB1_H   (PORTB |=  (1 << PB1))      // (!!!)PB1:D9 H/L
#define PB1_L   (PORTB &= ~(1 << PB1))
#define PB2_H   (PORTB |=  (1 << PB2))      // (!!!)PB2:D10 H/L
#define PB2_L   (PORTB &= ~(1 << PB2))
#define PB3_H   (PORTB |=  (1 << PB3))      // (!!!)PB3:D11 H/L
#define PB3_L   (PORTB &= ~(1 << PB3))
/*****  セットアップ  *****/
void setup()
{
    pinMode(8,  OUTPUT);        // タイミングチェック用
    pinMode(9,  OUTPUT);
    pinMode(10, OUTPUT);
    pinMode(11, OUTPUT);
}
/*****  ループ     *****/
void loop()
{
volatile byte r;
volatile uint16_t  r1;      // rand() 結果
volatile uint8_t   r2;      // rand() % r 結果
volatile uint32_t  r3;      // random() 結果
volatile uint8_t   r4;      // random() % r 結果
    r = 1 + (rand() % 255);     // 1～255を乱数で
    PB0_H;                  // (!!!)
    r1 = rand();            // 16bit乱数
    PB0_L;
    PB1_H;                  // (!!!)
    r2 = r1 % r;            // rand() % r, 16bit/8bit
    PB1_L;
    PB2_H;                  // (!!!)
    r3 = random();          // 32bit乱数
    PB2_L;
    PB3_H;                  // (!!!)
    r4 = r3 % r;            // random() % r, 32bit/8bit
    PB3_L;
}

得られた波形。
　ch1：16bitのrand()。
　ch2：16bit % 8bit 剰余の実行時間。
　ch3：32bitのrandom()。
　ch4：32bit % 8bitの実行時間

rand()もrandom()も同じような実行時間です。
剰余を得る時間が異なります。
多桁の割り算は時間がかかります。