基于时延反馈振荡器的真随机数生成器的制作方法

文档序号:12362698阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,包括:

振荡电路,用于产生具有随机相位偏移的随机振荡信号;

采样电路,用于对振荡电路产生的随机振荡信号进行采样,将连续模拟信号转化为离散数字信号进行输出。

其特征在于:

所述振荡电路,包括:N个相同的时延反馈异或振荡器、M个相同的时延反馈同或振荡器,N、M均为大于1的整数,且满足N+M>3;

每个时延反馈异或振荡器均由一个异或门XOR和三个上反向器组R构成,每个上反向器组R由不同的偶数个反向器组成,异或门XOR设有三个输入端口和一个输出端口;该异或门XOR的三个输入端口分别与三个上反向器组R的输出端口对应连接;该异或门XOR的输出端口与每个上反向器组R的输入端口连接;

每个时延反馈同或振荡器均由一个同或门XNOR和三个下反向器组B构成;每个下反向器组B由不同的奇数个反向器组成,该同或门XNOR均有三个输入端口和一个输出端口,同或门XNOR的三个输入端口分别与三个下反向器组B的输出端口对应连接;该同或门XNOR的输出端口与每个下反向器组B的输入端口连接。

2.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:时延反馈异或振荡器中的3个上反向器组R中的反向器个数分别为:第一个上反向器组R1由2个反向器串联组成,第二个上反向器组R2由6个反向器串联组成,第三个上反向器组R3由18个反向器串联组成。

3.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:时延反馈同或振荡器中的3个下反向器组B中的反向器个数分别为:第一个下反向器组B1由1个反向器串联组成,第二个下反向器组B2由7个反向器串联组成,第三个下反向器组B3由17个反向器串联组成。

4.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:异或门XOR的三个输入端口分别与三个上反向器组R的输出端口对应连接的关系为:第一输入端口与第一个上反向器组R1的输出端口连接,第二输入端口与第二个上反向器组R2的输出端口连接,第三输入端口与第三个上反向器组R3的输出端口连接。

5.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:同或门XNOR的三个输入端口分别与三个下反向器组B的输出端口对应连接关系为:第一输入端口与第一个下反向器组B1的输出端口连接,第二输入端口与第二个下反向器组B2的输出端口连接,第三输入端口与第三个下反向器组B3的输出端口连接。

6.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:所有的反向器,均利用FPGA的基本可编程逻辑单元实现,该逻辑单元由反向查找表LUT1和寄存器组成,通过查找表实现反向器纯数字逻辑,通过寄存器保存数字状态。

7.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:所有的异或门XOR,均利用FPGA的基本可编程逻辑单元实现,该逻辑单元由异或查找表LUT2和寄存器组成,通过查找表实现异或纯数字逻辑,通过寄存器保存数字状态。

8.根据权利要求1所述的基于时延反馈振荡器的真随机数生成器,其特征在于:所有的同或门XNOR,均利用FPGA的基本可编程逻辑单元实现,该逻辑单元由同或查找表LUT3和寄存器组成,通过查找表实现同或纯数字逻辑,通过寄存器保存数字状态。

9.根据权利要求1所述的基于双耦合斐波那契振荡环的真随机数发生器,其特征在于:所述采样电路由N+M个触发器D1、D2、D3、..、DN+M和1个异或门即第N+1异或门XORN+1组成,前N个D触发器分别与振荡电路中的N个异或门XOR相连,后M个D触发器分别与振荡电路中的M个同或门XNOR相连,该N+M个触发器D1、D2、D3、..、DN+M输出作为第N+1异或门XORN+1的输入,第N+1个异或门XORN+1的输出作为采样电路的输出。

10.根据权利要求9所述的基于双耦合斐波那契振荡环的真随机数发生器,其特征在于:N+M个触发器D1、D2、D3、..、DN+M和1个异或门即第N+1异或门XORN+1由相同的时钟来控制,该时钟由外部时钟电路提供。

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