[發明專利]MCU隨機間隔轉換電橋電壓的真隨機數產生器及產生方法

有效

• 申請號: 201910553330.6
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110286878B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李鋼;李鎮兵;章佑鵬;文光俊
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F7/58
• 分類號: G06F7/58;H03M1/12;H04L9/08
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種MCU隨機間隔轉換電橋電壓的真隨機數產生器，其特征在于，包括MCU、電橋模塊和放大器，所述MCU 包括應用模塊、隨機數生成模塊和ADC模塊；電源VCC通過開關SW分別連接電橋模塊和放大器，電橋模塊的輸出端與放大器相連，放大器的輸出端連接ADC模塊，ADC模塊與隨機數生成器相連，隨機數生成器連接應用模塊；

所述電橋模塊采用惠斯通電橋，包括電阻R1、R2、R3、R4，電阻R1、R2、R3、R4首尾相連，組成方形電路；其中，方形電路相對的一組頂點分別與開關SW和接地端相連；另一組相對的頂點分別連接放大器的兩個輸入端；

所述應用模塊，用于提供隨機數位數和真隨機數級別給隨機數生成模塊，并且使能隨機數生成模塊；真隨機數級別由用戶定義；

所述隨機數生成模塊，用于在應用模塊的控制下控制ADC模塊將模擬電壓轉換為數字信號，從而產生真隨機數。

2.根據權利要求1所述的一種MCU隨機間隔轉換電橋電壓的真隨機數產生器，其特征在于，所述電阻R1、R2、R3、R4中，任意一個電阻采用滑動變阻器，其余三個電阻采用普通電阻。

3.根據權利要求1所述的一種MCU隨機間隔轉換電橋電壓的真隨機數產生器，其特征在于，所述放大器的輸出端通過電容C接地。

4.利用如權利要求1~3任意一項所述的MCU隨機間隔轉換電橋電壓的真隨機數產生器產生真隨機數的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、應用模塊提供隨機數位數和真隨機數級別給隨機數生成模塊，并且使能隨機數生成模塊；真隨機數級別由用戶定義；

S2、計算ADC模塊需要轉換的次數N，開啟電橋和放大器的供電開關SW；

S3、ADC模塊開始轉換放大器的輸出電壓，并根據真隨機數級別由ADC的采樣值生成隨機數；

S4、將ADC轉換次數N減1，判斷N是否為0，如果是則將生成的真隨機數發送給應用模塊，并且關閉開關SW；否則ADC模塊進行隨機延遲，然后返回步驟S3，直到N為0為止；

S5、將所有的真隨機數拼接在一起，發給應用模塊。