[发明专利]低功耗小面积的数据处理方法及其数据处理装置

权利要求书

1.一种低功耗小面积的数据处理方法，其采用蒙哥马利模乘运算进行数据处理，其特征在于，所述数据处理方法包括以下步骤：

A、将大整数A、B和N、大整数A、B和N的字长均为s，以及常数ND分别输入至模乘电路中进行保存；所述模乘电路中的控制模块(1)接收外部控制命令，并将所述外部控制命令转发至有限状态机模块（2）进行处理后输出控制信号，再由所述模乘电路中的算数逻辑模块（4）根据所述控制信号运行蒙哥马利模乘运算，以计算X=A×B，M=ND×X[0]和X=(M×N+X)/R，R为根据字长s确定的随机数；

B、在蒙哥马利模乘运算的每次循环中依次计算HW=HW+d，X[s-1]=HW[ω-1:0]和HW=HW>>ω以实现HW的更新；

C、通过所述算数逻辑模块（4）计算蒙哥马利模乘运算中的乘加运算：(d,e_i)=a*b_i+c_i+d，其中，i=1，2，3，4；

D、将蒙哥马利模乘运算得到的运算结果进行保存。

2.根据权利要求1所述的低功耗小面积的数据处理方法，其特征在于，在步骤A中，所述外部控制命令包括A、B和N的起始地址、运算结果的起始地址以及用于启动所述蒙哥马利模乘运算开始运行的参数控制信号。

3.根据权利要求1所述的低功耗小面积的数据处理方法，其特征在于，在步骤A中，大整数A、B和N保存至存储器模块（3）内，大整数A、B和N的字长s以及常数ND存放至所述控制模块（1）内。

4.根据权利要求1所述的低功耗小面积的数据处理方法，其特征在于，在步骤D中，所述运算结果保存至所述存储器模块（3）内。

5.一种低功耗小面积的数据处理装置，其中包括采用蒙哥马利模乘运算的模乘电路，其特征在于，所述模乘电路包括：

控制模块(1)，用于接收并转发外部控制命令；

有限状态机模块（2），用于接收由所述控制模块（1）转发的所述外部控制命令并进行相应处理，并输出控制信号；

存储器模块（3），用于读取所述有限状态机模块（2）输出的控制信号以保存相应数据；

算数逻辑模块（4），连接于所述有限状态机模块（2）和所述存储器模块（3），用于接收所述有限状态机模块（2）输出的所述控制信号，进行蒙哥马利模乘运算，并将计算结果保存至所述存储器模块（3）。

6.根据权利要求5所述的低功耗小面积的数据处理装置，其特征在于，所述存储器模块（3）为单端口RAM存储器。

7.根据权利要求6所述的低功耗小面积的数据处理装置，其特征在于，所述单端口RAM存储器的位长为ω比特，其深度与其支持的大整数长度相适配。

8.根据权利要求5所述的低功耗小面积的数据处理装置，其特征在于，所述算数逻辑模块（4）包括依次相连的乘法器（41）、第一加法器（42）和第二加法器（43），所述乘法器（41）为ω×ω/4位乘法器，所述第一加法器（42）为5ω/4位加法器，所述第二加法器（43）为5ω/4位加法器。

9.根据权利要求8所述的低功耗小面积的数据处理装置，其特征在于，所述算数逻辑模块（4）中的乘加运算数学模型为：(d,e_i)=a*b_i+c_i+d，其中，a和d为位长为ω比特的变量,b_i、c_i和e_i为位长为ω/4比特的变量，i=1，2，3，4。

10.根据权利要求5所述的低功耗小面积的数据处理装置，其特征在于，所述蒙哥马利模乘运算的数学模型为：

输入：A,B,N,R,ND

输出：A*B*R^-1modN

其中：A、B、N和R为外部输入大整数，ND为外部输入常数；s为大整数A、B、N和R的字长；a、b、c和d均为位长为ω比特的变量；b_i、c_i和e_i为位长为ω/4比特的变量，i=1,2,3,4。