混沌电路制造技术

本申请提供一种混沌电路

【技术实现步骤摘要】
混沌电路、随机数序列发生器、芯片及相关设备


[0001]本申请涉及电子电路的
，具体而言，涉及一种混沌电路
、
随机数序列发生器
、
芯片及相关设备
。

技术介绍

[0002]真随机数序列发生器
(TRNG)
是从物理过程
(
非计算机程序
)
生成随机数的设备
。
通常，
TRNG
的基本模型为三个部分，分别是熵源
、
收集单元和后处理单元
。
熵源被配置为通过物理过程产生某些随机信号，收集单元被配置为“抓取”熵源产生的随机信号，而后处理单元则通过对随机信号进行处理，输出随机序列
。
但现有的用于作为熵源的电路中会使用电阻和电容，使得熵源的功耗较大
。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种混沌电路
、
随机数序列发生器
、
芯片及相关设备，以解决现有的作为熵源的电路中会使用电阻和电容，使得熵源的功耗较大的问题
。
[0004]第一方面，本申请提供一种混沌电路，包括：第一振荡器
、
第二振荡器
、
第一晶体管
、
第二晶体管和电流通路
。
其中，所述第一振荡器和所述第二振荡器的振荡频率不同；所述第一晶体管的控制端与所述第一振荡器的输出端连接，所述第一晶体管的第一端被配置为与电源连接；所述第二晶体管的控制端与所述第二振荡器的输出端连接，所述第二晶体管的第一端被配置为接地，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端连接，且所述混沌电路的输出端设置于所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端之间，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管为不同载流子导通类型的晶体管；所述第一晶体管控制端和所述第二晶体管的控制端通过所述电流通路连接
。
[0005]本申请实施例中，通过第一晶体管和第二晶体管作为推挽输出级，相较于电阻和电容构成的输出级，第一晶体管和第二晶体管的功耗更小，从而可以降低混沌电路的功耗
。
因此，在将该混沌电路作为熵源后，可以降低熵源的功耗
。
[0006]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述第一晶体管为
PMOS
管，所述第二晶体管为
NMOS
管
。
[0007]本申请实施例中，设置第一晶体管为
PMOS
管，第二晶体管为
NMOS
管，由于在现有的基础电路制程中，
MOS
管的占用面积较小，从而可以降低混沌电路的占用面积
。
[0008]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述混沌电路，还包括：第一反相器
、
第二反相器，所述第一振荡器通过所述第一反相器与所述第一晶体管的控制端连接；所述第二振荡器通过所述第二反相器与所述第二晶体管的控制端连接
。
[0009]本申请实施例中，通过设置第一反相器，可以增大第一振荡器输出的波形，从而提高第一振荡器的负载能力
。
同理，第二反相器可以增大第二振荡器输出的波形，从而提高第二振荡器的负载能力
。
[0010]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述混沌电路，还
包括：开关模块，所述开关模块的第一输入端与所述第一振荡器的输出端连接，所述开关模块的第二输入端与所述第二振荡器的输出端连接，所述开关模块的第一输出端与所述第一晶体管的控制端连接，所述开关模块的第二输出端与所述第二晶体管的控制端连接，所述开关模块的控制端被配置为接收控制信号，所述开关模块被配置为基于所述控制信号控制所述第一振荡器与所述第一晶体管的导通状态，以及基于所述控制信号控制所述第二振荡器与所述第二晶体管的导通状态
。
[0011]本申请实施例中，通过设置开关模块控制第一振荡器与第一晶体管的导通状态，以及控制第二振荡器与第二晶体管的导通状态，从而实现控制混沌电路是否工作
。
在无需混沌电路工作的情况下，可以使混沌电路处于非工作状态，降低能耗
。
[0012]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述开关模块，包括：第一开关
、
第二开关，所述第一振荡器通过所述第一开关与所述第一晶体管的控制端连接，所述第一开关的控制端被配置为接收所述第一控制信号；所述第二振荡器通过所述第二开关与所述第二晶体管的控制端连接，所述第二开关的控制端被配置为接收所述第二控制信号
。
[0013]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述开关模块，包括：第一与非门
、
第二与非门，所述第一与非门的第一输入端与所述第一振荡器的输出端连接，所述第一与非门的第二输入端被配置为接收所述控制信号，所述第一与非门的输出端与所述第一晶体管的控制端连接；所述第二与非门的第一输入端与所述第二振荡器的输出端连接，所述第二与非门的第二输入端与所述第一与非门的第二输入端连接，所述第二与非门的输出端与所述第二晶体管的控制端连接
。
[0014]本申请实施例中，通过设置两个与非门即可实现通过一个控制信号控制整个混沌电路的工作状态，降低了电路复杂度
。
并且与非门的面积相对较小，可以降低开关模块的面积
。
[0015]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述混沌电路，还包括：第三反相器
、
第四反相器，所述第一开关通过所述第三反相器与所述第一晶体管的控制端连接；所述第二开关通过所述第四反相器与所述第二晶体管的控制端连接
。
[0016]本申请实施例中，通过第三反相器可以增大第一开关输出的电流，从而增大第一振荡器输出信号的波形，通过第四反相器可以增大第二开关输出的电流，从而增大第二振荡器输出信号的波形
。
并且，第三反相器和第四反相器可以提高电路的竞争和冒险，从而提高电路的随机性，使得混沌电路输出的结果的随机性更好
。
[0017]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述混沌电路，还包括：满摆幅驱动电路，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端的连接端，与所述满摆幅驱动电路的输入端连接，所述满摆幅驱动电路的输出端为所述混沌电路的输出端
。
[0018]本申请实施例中，通过设置满摆幅驱动电路，可以使得混沌电路最终输出的信号为一个确定值，减少混沌电路的输出端输出的信号为一个无法识别的信号的情况
。
[0019]结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实施方式中，所述满摆幅驱动电路，包括：多个依次串联的反相器，除两端的反相器外，每个反相器的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种混沌电路，其特征在于，包括：第一振荡器；第二振荡器，其中，所述第一振荡器和所述第二振荡器的振荡频率不同；第一晶体管，所述第一晶体管的控制端与所述第一振荡器的输出端连接，所述第一晶体管的第一端被配置为与电源连接；第二晶体管，所述第二晶体管的控制端与所述第二振荡器的输出端连接，所述第二晶体管的第一端被配置为接地，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端连接，且所述混沌电路的输出端设置于所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第二端之间，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管为不同载流子导通类型的晶体管；电流通路，所述第一晶体管的控制端和所述第二晶体管的控制端通过所述电流通路连接
。2.
根据权利要求1所述的混沌电路，其特征在于，所述第一晶体管为
PMOS
管，所述第二晶体管为
NMOS
管
。3.
根据权利要求1所述的混沌电路，其特征在于，所述混沌电路，还包括：第一反相器，所述第一振荡器通过所述第一反相器与所述第一晶体管的控制端连接；第二反相器，所述第二振荡器通过所述第二反相器与所述第二晶体管的控制端连接
。4.
根据权利要求1所述的混沌电路，其特征在于，所述混沌电路，还包括：开关模块，所述开关模块的第一输入端与所述第一振荡器的输出端连接，所述开关模块的第二输入端与所述第二振荡器的输出端连接，所述开关模块的第一输出端与所述第一晶体管的控制端连接，所述开关模块的第二输出端与所述第二晶体管的控制端连接，所述开关模块的控制端被配置为接收控制信号，所述开关模块被配置为基于所述控制信号控制所述第一振荡器与所述第一晶体管的导通状态，以及基于所述控制信号控制所述第二振荡器与所述第二晶体管的导通状态
。5.
根据权利要求4所述的混沌电路，其特征在于，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述开关模块，包括：第一开关，所述第一振荡器通过所述第一开关与所述第一晶体管的控制端连接，所述第一开关的控制端被配置为接收所述第一控制信号；第二开关，所述第二振荡器通过所述第二开关与所述第二晶体管的控制端连接，所述第二开关的控制端被配置为接收所述第二控制信号
。6.
根据权利要求5所述的混沌电路，其特征在于，所述混沌电路，还包括：第三反相器，所述第一开关通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹说，南海卿，张晓强，
申请(专利权)人：海光云芯集成电路设计上海有限公司，
类型：发明
国别省市：