随机乱数产生电子电路及方法技术

本发明专利技术提供一种随机乱数产生电子电路及方法，该随机乱数产生电子电路包含第一反相器以及第二反相器、以及一开关。第一反相器的输出端连接第二反相器的输入端，而第一反相器的输入端连接第二反相器的输出端。当开关导通时，第一反相器的输出端与输入端短路，第二反相器的输出端与输入端短路，因此处于亚稳态。当开关断路时，第一及第二反相器解除亚稳态，而进入随机双稳态。逻辑电路交替导通以及断路开关，并在随机双稳态时从第一及第二反相器的至少一个输出多个随机值。

【技术实现步骤摘要】
随机乱数产生电子电路及方法
本专利技术关于一种随机乱数产生技术，特别是有关于一种将背对背连接反相器短路的随机乱数产生方法以及装置。
技术介绍
目前已经有许多种随机乱数产生的电路以及技术。有些乱数产生器(RNG)是使用亚稳态，例如，把电子元件设定为亚稳态。例如，Barangi等人在2016年1月1日在IEEETransactiononMagnetics期刊第52卷第1期发表的"用于高速且有限能量应用的基于应变电子学的真乱数产生器"文章中描述基于亚稳态的RNG。此外，在2010年7月2010IEEESymposiumonVLSICircuits(VLSIC)发表的“2.4GHz7mWall-digitalPVT-variationtolerantTrueRandomNumberGeneratorin45nmCMOS"文章中，Srinivasan等人揭露一种RNG，其使用两步式粗粒度/细粒度调整自校正回授回圈。
技术实现思路
根据本专利技术的一实施例，本专利技术提供一种随机乱数产生(Randomnumbergenerati本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机乱数产生电子电路，其特征在于，包含：/n一第一反相器，具有一第一输入端以及一第一输出端，以及一第二反相器，具有一第二输入端以及一第二输出端，其中该第一输出端连接至该第二输入端，以及该第二输出端连接至该第一输入端；/n一开关，当该开关导通时，该第一输出端与该第一输入端短路且该第二输出端与该第二输入端短路，以设定该第一反相器及该第二反相器为一亚稳态，以及当该开关断路时，该第一反相器及该第二反相器解除该亚稳态而进入一随机双稳态；以及/n一逻辑电路，用以交替地导通以及断路该开关，并在该随机双稳态时，从使该第一反相器及该第二反相器的至少其中的一个输出多个随机值。/n

【技术特征摘要】
20190128 US 16/258,7411.一种随机乱数产生电子电路，其特征在于，包含：
一第一反相器，具有一第一输入端以及一第一输出端，以及一第二反相器，具有一第二输入端以及一第二输出端，其中该第一输出端连接至该第二输入端，以及该第二输出端连接至该第一输入端；
一开关，当该开关导通时，该第一输出端与该第一输入端短路且该第二输出端与该第二输入端短路，以设定该第一反相器及该第二反相器为一亚稳态，以及当该开关断路时，该第一反相器及该第二反相器解除该亚稳态而进入一随机双稳态；以及
一逻辑电路，用以交替地导通以及断路该开关，并在该随机双稳态时，从使该第一反相器及该第二反相器的至少其中的一个输出多个随机值。


2.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该逻辑电路用以对该开关施加一时脉信号，以交替地导通以及断路该开关。


3.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该逻辑电路用以施加一噪声信号至该开关。


4.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该逻辑电路累加该多个随机值，以提高该多个随机值的随机性。


5.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，更包含：
一功能正反器，用以接收一功能输入信号以及输出一功能输出信号；以及
一多工器，用以产生一输出信号，在该输出信号中该多个随机值与该功能输出信号的值在时间上交错。


6.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该开关、该第一反相器及该第二反相器形成一RNG级，该随机乱数产生电子电路包含至少一额外RNG级，该至少一额外RNG级包含一开关以及一对反相器，其中该逻辑电路对该RNG级以及该额外RNG级的输出信号进行XOR运算，以提高该多个随机值的随机性。


7.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该开关以及该第一反相器及该第二反相器形成一RNG级，该随机乱数产生电子电路更包含至少一额外RNG级，该至少一额外RNG级包含一开关以及一对反相器，其中该逻辑电路根据该额外RNG级产生的该多个随机值，交替地导通以及断路该RNG级的该开关。


8.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该开关、该第一反相器及该第二反相器形成一RNG级，该随机乱数产生电子电路包含至少一额外RNG级，该至少一额外RNG级包含一开关以及一对反相器，其中该逻辑电路包含：
一振荡器，用以产生一噪声信号；以及
一反相器级链或是缓冲器级链，包含多个反相器或缓冲器级，并由该噪声信号驱动，其中该多个反相器级或是暂存器级的输出信号作为一外部噪声而施加至该RNG级以及该至少一额外RNG级。


9.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该开关、该第一反相器及该第二反相器形成一RNG级，该随机乱数产生电子电路包含至少一额外RNG级，该至少一额外RNG级包含一开关以及一对反相器，其中该逻辑电路包含一延迟元件链，其包含多个延迟元件并用以产生一时脉信号的复制信号，其中该多个延迟元件的输出信号施加至该RNG级的该开关以及该至少一额外RNG级的该开关。


10.如权利要求1所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该逻辑电路根据该第一反相器及该第二反相器的该第一输出信号及该第二输出信号，衍生出一自抖动时脉信号，并使用该自抖动时脉信号以交替地导通以及断路该开关。


11.如权利要求10所述的随机乱数产生电子电路，其特征在于，该逻辑电路藉由以下操作以衍生出该自抖动时脉信号：
当该第一反相器的该输出信号与该第二反相器的该输出信号的至少其中的一信号与代表一第一逻辑值的电压相比小于一预先定义距离时，将该自抖动时脉信号设定成该第一逻辑值；以及<...

【专利技术属性】
技术研发人员：日弗·赫诗曼，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71