Исходный поток с АЦП загнать в накопитель энтропии, с него получить случайную последовательность в диапазоне от 0 до 255, а из этой байтовой последовательности получить уже последовательность с распределением от 0 до M.

Накопитель энтропии можно делать разными способами:

1. В Linux накопитель энтропии сделан так
E <= HASH(E, TSC) - в случайные моменты времени
Тут можно
E <= HASH(E,read_from_ADC)

2. Можно использовать свёрточный блочный шифр
K <= K + X + read_from_ADC
X <= ENCRYPT(X, K)

3. Слегка модифицированный генератор RC4. Во-первых, инициализировать его данными с АЦП, а во-вторых, добавить ему перестановку байт в буфере в зависимости от отсчётов с АЦП. Пожалуй, самый лёгкий для микропроцессора вариант.