[发明专利]真随机数发生器及电子设备

权利要求书

1.一种真随机数发生器，其特征在于，所述真随机数发生器包括第一上采样电路、第一下采样电路、第二上采样电路以及第二下采样电路；

所述第一上采样电路接收第一高频振荡器输出的第一高频时钟信号以及低频振荡器输出的低频时钟信号，所述第一上采样电路用于根据所述低频时钟信号对所述第一高频时钟信号进行上升沿采样，输出第一上采样信号；

所述第一下采样电路接收所述第一高频时钟信号以及所述低频时钟信号，所述第一下采样电路用于根据所述低频时钟信号对所述第一高频时钟信号进行下降沿采样，输出第一下采样信号；

所述第二上采样电路接收第二高频振荡器输出的第二高频时钟信号以及所述低频时钟信号，所述第二上采样电路用于根据所述低频时钟信号对所述第二高频时钟信号进行上升沿采样，输出第二上采样信号；

所述第二下采样电路接收所述第二高频时钟信号以及所述低频时钟信号，所述第二下采样电路用于根据所述低频时钟信号对所述第二高频时钟信号进行下降沿采样，输出第二下采样信号；

所述后处理电路接收所述第一上采样信号、所述第一下采样信号、所述第二上采样信号以及所述第二下采样信号，所述后处理电路用于对所述第一上采样信号、所述第一下采样信号中的一个信号，与所述第二上采样信号、所述第二下采样信号中的一个信号进行异或运算，以生成真随机数信号并输出。

2.根据权利要求1所述的真随机数发生器，其特征在于，所述后处理电路包括第一开关、第二开关以及异或门；

所述第一开关的第一输入端接收所述第一上采样信号，所述第一开关的第二输入端接收所述第一下采样信号，所述第一开关用于输出第一开关信号，所述第一开关信号为所述第一上采样信号或所述第一下采样信号；

所述第二开关的第一输入端接收所述第二上采样信号，所述第二开关的第二输入端接收所述第二下采样信号，所述第二开关用于输出第二开关信号，所述第二开关信号为所述第二上采样信号或所述第二下采样信号；

所述异或门的第一输入端接收所述第一开关信号，所述异或门的第二输入端接收所述第二开关信号，所述异或门用于对所述第一开关信号以及所述第二开关信号进行异或运算，以生成所述真随机数信号并输出。

3.根据权利要求1所述的真随机数发生器，其特征在于，所述真随机数发生器还包括差分电路，所述差分电路的输入端接收所述真随机数信号，所述差分电路的第一输出端输出所述真随机数信号，所述差分电路的第二输出端输出差分输出信号，所述差分输出信号与所述真随机数信号形成一对差分信号。

4.根据权利要求3所述的真随机数发生器，其特征在于，所述差分电路包括反相器，所述反相器的输入端接收所述真随机数信号，所述反相器的输出端输出所述差分输出信号。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的真随机数发生器，其特征在于，所述第一高频时钟信号的周期值以及所述第二高频时钟信号的周期值为高频时钟周期值，所述低频时钟信号的相位抖动的标准方差值与所述高频时钟周期值的比例大于或等于100且小于或等于1000。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的真随机数发生器，其特征在于，所述低频时钟信号的频率为32K赫兹，所述第一高频时钟信号以及所述第二高频时钟信号的频率大于或等于80M赫兹且小于或等于100M赫兹。

7.一种电子设备，其特征在于，包括低频振荡器、第一高频振荡器、第二高频振荡器以及权利要求1-6中任一项所述的真随机数发生器，所述第一高频振荡器用于输出第一高频时钟信号，所述第二高频振荡器用于输出第二高频时钟信号。

8.根据要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一高频振荡器以及所述第二高频振荡器的振荡器类型包括晶体振荡器、锁相环、压控振荡器。

9.根据要求7所述的电子设备，其特征在于，所述低频振荡器、所述第一高频振荡器以及所述第二高频振荡器均为张弛振荡器，所述低频振荡器的平均电流的典型值小于100纳安，所述第一高频振荡器的平均电流的典型值以及所述第二高频振荡器的平均电流的典型值均大于500微安。

10.根据要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一高频振荡器、所述第二高频振荡器均为张弛振荡器，所述低频振荡器的振荡器类型包括压控振荡器、锁相环、晶体振荡器；

或，所述第一高频振荡器、所述第二高频振荡器均为锁相环，所述低频振荡器的振荡器类型包括张弛振荡器、压控振荡器、晶体振荡器；

或，所述第一高频振荡器、所述第二高频振荡器均为晶体振荡器，所述低频振荡器的振荡器类型包括张弛振荡器、压控振荡器、锁相环；

或，所述第一高频振荡器、所述第二高频振荡器均为压控振荡器，所述低频振荡器的振荡器类型包括张弛振荡器、锁相环、晶体振荡器。