[發(fā)明專利]用于基于位單元穩(wěn)定時(shí)間產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法和設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580073009.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN107111480A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南·陳;章仁茂;陳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F7/58
• 分類號(hào): G06F7/58;G11C7/10;G11C11/417
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 楊林勛

1.一種隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其包括：

位單元，其具有隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間；以及

模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，其經(jīng)配置以接收所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間，且基于所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字輸出值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中所述位單元包含：

六晶體管6T互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM單元部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中所述位單元包含至少兩個(gè)預(yù)充電晶體管，其經(jīng)配置以將所述位單元的差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)初始化到初始化電壓值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中所述兩個(gè)預(yù)充電晶體管經(jīng)配置以斷開，以便致使所述差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)從所述初始化電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)充電電壓值V_PC。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中所述初始化電壓值為約正電源電壓V_DD或負(fù)電源電壓V_SS，且所述預(yù)充電電壓值V_PC為0.5*V_DD±0.15*V_DD。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中在所述差動(dòng)輸出節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閂_PC之后，它們彼此偏離，并穩(wěn)定在相反穩(wěn)定值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其進(jìn)一步包括：

多個(gè)位單元，其各自具有隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間，所述多個(gè)位單元串聯(lián)排列，使得所述多個(gè)位單元中的每一者的輸出耦合到所述多個(gè)位單元中的后一位單元的輸入，除了所述多個(gè)位單元中的最后一個(gè)位單元具有并不耦合到另一位單元的輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中總隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間等于所述多個(gè)位單元的所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間中的每一者的總和，且所述ADC經(jīng)配置以接收所述總隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間，并基于所述總隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間產(chǎn)生所述隨機(jī)數(shù)字輸出值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其進(jìn)一步包括：

多個(gè)位單元，其各自具有隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間，所述多個(gè)位單元排列成環(huán)，使得所述多個(gè)位單元中的每一者的輸出耦合到所述多個(gè)位單元中的后一位單元的輸入。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中周期性隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間等于所述多個(gè)位單元的所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間中的每一者的總和，且所述ADC經(jīng)配置以接收所述周期性隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間，并基于所述周期性隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間產(chǎn)生所述隨機(jī)數(shù)字輸出值。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其中以取樣速率對(duì)所述多個(gè)位單元中的位單元的至少一個(gè)輸出進(jìn)行取樣，以產(chǎn)生多個(gè)隨機(jī)數(shù)字輸出值。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其進(jìn)一步包括：

觸發(fā)器，其具有耦合到所述多個(gè)位單元中的位單元的輸出的輸入，所述觸發(fā)器的輸出經(jīng)配置以產(chǎn)生多個(gè)隨機(jī)數(shù)字輸出值，且所述觸發(fā)器具有耦合到位單元環(huán)振蕩器熵源的輸出的時(shí)鐘輸入。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，其進(jìn)一步包括：

觸發(fā)器，其具有耦合到正取樣的所述位單元的所述輸出的輸入，所述觸發(fā)器具有處于所述取樣速率的時(shí)鐘輸入，且經(jīng)配置以產(chǎn)生所述多個(gè)隨機(jī)數(shù)字輸出值。

14.一種產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，所述方法包括：

確定位單元的隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間；以及

使用模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，基于所述位單元的所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字輸出值。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確定所述位單元的所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間包含：

初始化所述位單元，以致使所述位單元的輸出處于初始化電壓值；以及

激活所述位單元，以使所述位單元的所述輸出從所述初始化電壓值轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)充電電壓值，且接著轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定電壓值。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述位單元的所述隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間是從激活所述位單元時(shí)到所述位單元的所述輸出達(dá)到所述穩(wěn)定電壓值時(shí)所經(jīng)過的持續(xù)時(shí)間。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括：

以環(huán)形式耦合多個(gè)位單元，使得所述多個(gè)位單元中的每一者的輸出耦合到所述多個(gè)位單元中的后一位單元的輸入，且所述多個(gè)位單元中的每一位單元具有隨機(jī)穩(wěn)定時(shí)間。