[发明专利]一种随机数采集装置及密码芯片

权利要求书

1.一种随机数采集装置，其特征在于，包括：

产生并输出随机数据信号的数据产生数字单元；

产生并输出随机时钟信号的时钟产生数字单元；

与所述数据产生数字单元和所述时钟产生数字单元相连，在接收所述随机时钟信号时，根据所述随机时钟信号对相应的处于亚稳态状态的随机数据信号进行采集，得到随机数的数据采集数字单元。

2.根据权利要求1所述的随机数采集装置，其特征在于，所述数据产生数字单元包括：

N个串连相接的第一延迟器，各第一延迟器输出数据信号；

第一与非门，所述第一与非门的第一输入引脚与第N个第一延迟器的输出脚相接，所述第一与非门的第二输入引脚接收外部输入的使能信号；

与所述第一与非门的输出脚和第一个第一延迟器的输入脚相接的第一反相器，所述第一反相器输出所述随机数据信号。

3.根据权利要求2所述的随机数采集装置，其特征在于，所述延迟器为跟随器，N为奇数。

4.根据权利要求1所述的随机数采集装置，其特征在于，所述时钟产生数字单元包括：

第一至第M个串连相接的第二延迟器；

第M+1至第L个串连相接的第二延迟器，各第二延迟器输出时钟信号；

数据选择器，所述数据选择器的输入脚与第M至第M-i个第二延迟器的输出脚分别相接，所述数据选择器的输出脚与第M+1个第二延迟器的输入脚相接，其中，所述数据选择器的一个输入脚对应所述第M至第M-i个第二延迟器中的一个第二延迟器，1＜M–i＜M；

第二与非门，所述第二与非门的第一输入引脚与第L个第二延迟器的输出脚相接，所述第二与非门的第二输入引脚接收外部输入的使能信号；

与所述第二与非门的输出脚和第一个第二延迟器的输入脚相接的第二反相器，所述第二反相器输出所述随机时钟信号。

5.根据权利要求4所述的随机数采集装置，其特征在于，所述延迟器为跟随器，L为奇数。

6.根据权利要求4所述的随机数采集装置，其特征在于，所述时钟产生数字单元还包括：

时序设置电路，所述时序设置电路用于输出调整时钟信号的时序的参数；

其中，所述数据选择器的输入脚接收所述参数，以根据所述参数对相接的第二延迟器输出的时钟信号进行时序调整。

7.根据权利要求1-6任一项所述的随机数采集装置，其特征在于，所述数据采集数字单元包括：

根据所接收的随机时钟信号，锁存相应的处于亚稳态状态的随机数据信号，得到随机数的触发器。

8.根据权利要求7所述的随机数采集装置，其特征在于，所述触发器包括：

第一锁存器和第二锁存器；

其中，第一锁存器的D接口与所述数据产生数字单元相接，G接口接收所述时钟产生数字单元输出的取反后的随机时钟信号；

所述第二锁存器的D接口与所述第一锁存器的Q接口相接，G接口接收所述时钟产生数字单元输出的随机时钟信号，Q接口输出所得到的随机数。

9.一种密码芯片，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-8任一项所述的随机数采集装置。

10.根据权利要求9所述的密码芯片，其特征在于，所述随机数采集装置的数量大于1，且随机数采集装置之间并联相接；所述密码芯片还包括：

与并联相接的随机数采集装置相接，并输出最终随机数的异或电路。