[发明专利]一种真随机数生成方法及真随机数发生器

权利要求书

1.一种真随机数生成方法，其特征在于包括如下步骤：

S1 选择不同源的高频时钟和低频时钟，作为随机源；

S2 分别多次对高频时钟进行抽头；

S3 对分别抽头出来的高频时钟进行异或处理；

S4 用低频时钟对异或处理后的高频时钟进行采样，即得真随机数；

其中，不同源时钟为两个物理上独立存在且不同频率的RC振荡器；

所述步骤S2具体为：对选中的高频时钟通过时钟树进入芯片的功能单元，从不同的抽头模块抽头出时钟。

2.如权利要求1所述的真随机数生成方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括S5：

S5 对所述随机数进行位宽和速度匹配处理。

3.如权利要求2所述的真随机数生成方法，其特征在于，所述步骤S5之后还包括步骤S6：

S6 采用循环码编码进行消偏处理。

4.如权利要求1所述的真随机数生成方法，其特征在于，所述高频时钟包括但不限于通过片内振荡器、外部时钟、外部时钟倍频、外部晶体加内部振荡电路倍频、外部晶体加内部振荡电路振荡器倍频的方式得到。

5.如权利要求1所述的真随机数生成方法，其特征在于，所述低频时钟包括但不限于通过片内振荡器、外部时钟、外部晶体加内部振荡电路的方式得到。

6.一种真随机数发生器，其特征在于，包括

高频时钟选择单元，用于获取不同源的高频时钟；

高频时钟抽头单元，用于分别多次对高频时钟的抽头模块进行抽头；

异或单元，用于对分别抽头出来的高频时钟进行异或处理；

低频时钟选择单元，用于获取不同源的低频时钟；

采样单元，用于利用低频时钟对异或处理后的高频时钟进行采样，得到真随机数；

其中，不同源时钟为两个物理上独立存在且不同频率的RC振荡器；

所述高频时钟抽头单元对选中的高频时钟通过时钟树进入芯片的功能单元，从不同的抽头模块抽头出时钟。

7.如权利要求6所述的真随机数发生器，其特征在于，还包括异步FIFO单元，所述异步FIFO，用于对所述随机数进行位宽和速度匹配处理。

8.如权利要求7所述的真随机数发生器，其特征在于，还包括后处理单元，所述后处理单元包括但不限于线性移位寄存器；所述线性移位寄存器通过循环码编码进行消偏处理。

9.如权利要求6所述的真随机数发生器，其特征在于，所述采样单元为采样同步单元，所述采样同步单元包括三级D触发器，其中第一级D触发器为随机数生成模块，低频时钟通过D触发器采样一个快时钟；第二、第三级D触发器为同步单元，用于消除随机序列的亚稳态。

10.如权利要求6所述的真随机数发生器，其特征在于，所述抽头模块包括但不限于算术逻辑单元、存储控制器、SPI接口、DES加密、中断处理器、定时器。