[发明专利]一种随机数产生装置

说明书

本发明与下述美国专利申请具有共同的申请日与共同的申请人，这些申请可并入本发明作为参考。

    台湾申请号    文件编号    名称    91108948    CNTR.2155    振荡偏压变动    91108947    CNTR.2156    振荡频率变动装置技术领域

本发明在以宏观的角度而言涉及微电子学方面，尤其是使用集成电路组成的一种随机数产生装置。

背景技术

时至今日，以计算机为基础的应用非常依赖随机数这项技术。如今，科技上的程序设计这项领域，也已在不知不觉中渐渐商业化了。

早些年中，那些既大又快速的计算系统即利用仿真程序去实际地推测出一些人们感兴趣的种种现象所表现出来的性质，如一个包含众多台计算机的庞大的网络系统。

目前，产生随机数的效率与方便等方面与模型化及仿真化的领域的需求并未减少，因为，近年来科技的进步提供给台式计算机更强大的计算能力。那些可提供计算机强大能力的软件与硬件，早已被付诸于这些台式计算机的各组件中。事实上，台式计算机的处理能力提升了整个新的应用领域，而这个提升的原因是基于随机数的产生。举例来说，随机数已大量应用于许多电动玩具上如许多星状图形或敌人战机的位置的定位。为了让消费者可以接受，电动玩具必须仿真其相关的变化状况出来，以使其仿真的状况与消费者所期望的现实生活中的状况相同。

另一种随机数可应用的领域为加密技术，这个技术领域对于随机数的产生要求更高。在这个领域中，随机数被应用成一个加密的钥匙，是利用数学算法以对众多电子文件或数据串进行加密、解密的动作，然后储存或传送该电子文件或数据串。例如，随机钥匙被制作出来以对财务数据进行加密的动作，如此该财务数据方可在网际网络中进行安全的电子数据传输。很显然，越来越多的实施例可以找到应用加密这项技术，例如一般的电子邮件在加密后传输于两个组织间。

现在，在台式计算系统中所产生的大部分随机数是在一应用程序中完成的。关于这样的随机数产生方式，较有名的有伪随机数(pseudo-random numbergeneration)，因为这些随机数被应用于一数学算法中，产生一系列的独立变量，且这些变量与平均分配机率是相称的。以一典型的例子而言，当一“种子”数被初选出来，该数学算法将选出来的“种子”数扭曲而呈现一种次序混乱的随机状态，且这些“种子”数是以一种自然法则决定的。为了真实地达到随机状态，一随机数产生装置必须具备一些物理装置的随机特性，如二极管或电阻器所产生的热噪声。

一些以硬件为主的随机数产生装置是个别的集成电路，但时至今日，并未有硬件方面的技术或现存的可以利用它们自己与微处理器的电路共同合作产生随机数。因为微处理器是台式计算机的心脏部位，所以最好是由微处理器直接产生随机数。

于是，一个以硬件为主的随机数产生装置的最佳条件是很容易并入集成电路的设计中，尤其是现今最新式的微处理器。

另外，随机数产生装置所需的逻辑组件也常用于微处理器中集成电路中。

发明内容