专利名称：一种产生噪声源真随机序列的数字电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字电路，特别涉及一种产生噪声源真随机序列的数字电路。
背景技术：
密码系统的安全性都依赖于随机数的生成，序列密码是常用加密方法之一，序列密码的保密性完全取决于密钥的随机性。通信双方用一个随机序列与明文序列进行叠加来产生密文，用同一个随机序列与密文序列进行叠加来恢复明文。真随机序列在密码学、扩频通信、计算、控制等领域都有广泛的应用。在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足:现有技术中的电路所产生的真随机序列不稳定，产生一定的干扰，且提取到的序列位宽不可调。
实用新型内容本实用新型提供了一种产生噪声源真随机序列的数字电路，该数字电路工作稳定，且提取到的序列位宽可调，详见下文描述:—种产生噪声源真随机序列的数字电路,包括:FPGA,所述FPGA向噪声源芯片电路发送提取真随机数字序列信号，所述噪声源芯片电路接收所述提取真随机数字序列信号，并将真随机数字序列传输至所述FPGA ;所述FPGA向单片机发送中断信号，所述单片机收到所述中断信号后，发出读取信号至所述FPGA，所述FPGA通过数据总线向所述单片机传送所述真随机数字序列；所述单片机根据所述真随机数字序列对保密产品进行加密处理。所述噪声源芯片电 路包括:噪声源芯片，所述噪声源芯片的电源端接电阻的一端，所述电阻的另一端分别接电容的一端和电源，所述电容的另一端接地；时钟信号输入端接时钟信号；数据端输出真随机数字序列。本实用新型提供的技术方案的有益效果是:通过FPGA从噪声源芯片电路处提取到真随机数字序列，单片机通过真随机数字序列对保密产品进行加密处理。该数字电路提供的真随机数字序列稳定可靠，且提取的序列位宽可调；获取到真随机数字序列的方式灵活，由FPGA芯片驱动噪声源芯片，提取过程简单；避免了噪声干扰，为保密产品提供了安全、有效的序列。
图1为产生噪声源真随机序列的数字电路的原理图；图2为噪声源芯片电路的原理图；图3为噪声源芯片的工作时序图。附图中所列部件列表如下所示:I =FPGA ；2:噪声源芯片电路；3:单片机；RD:读取信号；[0015]INT:中断信号；CLK:时钟信号输入端；DATA:数据输出端；VDD:电源；R:电阻；C:电容；U:噪声源芯片；/OE:输出使能端；GND:接地端；INH:休眠控制输入端:NC:空管脚Tqdv:有效时间。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。为了提取到稳定且可靠的真随机序列，避免噪声的干扰，本实用新型实施例提供了一种产生噪声源真随机序列的数字电路，参见图1，包括:FPGA1，FPGAl向噪声源芯片电路2发送提取真随机数字序列信号，噪声源芯片电路2接收提取真随机数字序列信号，并将真随机数字序列传输至FPGAl ；FPGA1向单片机3发送中断信号INT，单片机3收到中断信号INT后，发出读取信号RD至FPGA1，FPGAl通过数据总线向单片机3传送真随机数字序列；单片机3根据真随机数字序列对保密产品进行加密处理。其中，FPGAl作为驱动器即可实现噪声源真随机序列的提取与存储，向单片机3发送中断信号；也可以由单片机3控制噪声源真随机序列的读取时刻，且提取到的序列位宽可调。具体实现时，FPGAl向噪 声源芯片电路2的时钟信号输入端CLK发送时钟信号，FPGAl接收时钟信号后，通过数据输出端DATA向FPGAl发送真随机数字序列。参见图2，噪声源芯片电路2包括:噪声源芯片U，噪声源芯片U的电源端VDD接电阻R的一端，电阻R的另一端分别接电容C的一端和电源，电容C的另一端接地；时钟信号输入端CLK接时钟信号；数据端DATA输出真随机数字序列；输出使能端/OE和接地端GND接地；输入端(/INH休眠控制输入端、NC端)悬空，电源端VDD通过接电阻R来保护电路。本实用新型采用VDD=3.3V，R=40± 10 Ω，同时接一个约为0.1 μ f的旁路电容C对电源去耦；噪声源芯片U的型号为WNG8。具体实现时，还可以根据实际应用中的需要进行设定，本实用新型实施例对此不做限制。具体实现时，时钟信号输入端CLK、数据端DATA接到FPGAl的相应管脚上；/INH休眠控制输入端悬空使芯片正常工作；/0E输出使能控制端接低电平，内部数据输出到数据输出端DATA。芯片的工作电流彡15mA，数据输出速率达到20Mbps。参见图3，FPGAl驱动噪声源芯片电路2，在时钟信号CLK的上升沿到来后，输出数据在开始有效时间Tmv后输出数据，本实用新型采取的WNG8的有效时间Tmv为30ns。本实用新型在对时钟信号CLK的下降沿处提取数据信息，在FPGAl内部对发出的时钟信号CLK进行取反以确保在FPGAl驱动过程中获取到稳定有效的随机序列。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内 。
权利要求1.一种产生噪声源真随机序列的数字电路，包括:FPGA (1)，其特征在于， 所述FPGA (I)向噪声源芯片电路(2)发送提取真随机数字序列信号，所述噪声源芯片电路(2)接收所述提取真随机数字序列信号，并将真随机数字序列传输至所述FPGA (I);所述FPGA (I)向单片机(3)发送中断信号，所述单片机(3)收到所述中断信号后，发出读取信号至所述FPGA (1)，所述FPGA (I)通过数据总线向所述单片机(3)传送所述真随机数字序列；所述单片机(3)根据所述真随机数字序列对保密产品进行加密处理。
2.根据权利要求1所述的一种产生噪声源真随机序列的数字电路，其特征在于，所述噪声源芯片电路(2)包括:噪声源芯片(U)， 所述噪声源芯片(U)的电源端(VDD)接电阻(R)的一端，所述电阻(R)的另一端分别接电容(C)的一端和电源，所述电容(C)的另一端接地；时钟信号输入端(CLK)接时钟信号；数据端(DATA)输出 真随机数字序列。
专利摘要一种产生噪声源真随机序列的数字电路，包括FPGA，所述FPGA向噪声源芯片电路发送提取真随机数字序列信号，所述噪声源芯片电路接收所述提取真随机数字序列信号，并将真随机数字序列传输至所述FPGA；所述FPGA向单片机发送中断信号，所述单片机收到所述中断信号后，发出读取信号至所述FPGA，所述FPGA通过数据总线向所述单片机传送所述真随机数字序列；所述单片机根据所述真随机数字序列对保密产品进行加密处理。该数字电路提供的真随机数字序列稳定可靠，且提取的序列位宽可调；获取到真随机数字序列的方式灵活，由FPGA芯片驱动噪声源芯片，提取过程简单；避免了噪声干扰，为保密产品提供了安全、有效的序列。
文档编号G06F7/58GK203102250SQ20132006894
公开日2013年7月31日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者王庆军 申请人:天津光电聚能专用通信设备有限公司