JPH10340183A - Random number generating circuit - Google Patents

Random number generating circuit

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JPH10340183A
JPH10340183A JP9167977A JP16797797A JPH10340183A JP H10340183 A JPH10340183 A JP H10340183A JP 9167977 A JP9167977 A JP 9167977A JP 16797797 A JP16797797 A JP 16797797A JP H10340183 A JPH10340183 A JP H10340183A
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Keiichi Ito
啓一 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a random number generating circuit generating a random number string by simple circuit constitution. SOLUTION: This random number generating circuit is provided with a voltage control oscillating means (VCO) outputting oscillation frequency (CLK) varying depending the fluctuation of controlled voltage (Vcnt) inputted to a control terminal (Vin), a counter means (COUNT) counting and outputting the oscillation frequency of the voltage control oscillator, and a reading means (TSB) enabled to read the output value of the counter means by a random number reading control signal (READ-RND). As the oscillation frequency outputted from a voltage control oscillator is varied large by the delicate fluctuation of the controlled voltage inputted to the control terminal and the increment of a counter is varied large consequently by this constitution, a random number string varying unexpectably and irregularly can be obtained in spite of consecutively reading data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,乱数発生回路にか
かり,特に簡単な回路構成で乱数列を発生することがで
きる乱数発生回路に関する。
The present invention relates to a random number generation circuit, and more particularly to a random number generation circuit capable of generating a random number sequence with a simple circuit configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年,ICカードなどが普及するにつれ
て,データ暗号化用の暗号キー作成のために乱数列を簡
単に作成する必要性が生じている。ここで,従来から,
乱数列を得る手法として,乱数作成プログラムを用いて
ソフト的に作成する方法,および乱数作成回路を用いて
ハード的に作成する方法が知られている。しかし,乱数
列作成プログラムは比較的大きな構造となるため,上記
のようなICカードに乱数列プログラムを組み込むのは
困難である。そこで,比較的簡単な構成の乱数発生回路
をハード的に構築し,ICカードに使用される1チップ
マイコンなどに直接実装する需要が生じている。
2. Description of the Related Art In recent years, as IC cards and the like have become widespread, it has become necessary to easily create a random number sequence for creating an encryption key for data encryption. Here, conventionally,
As a method of obtaining a random number sequence, there are known a method of creating a random number by a software using a random number creating program and a method of creating a random number by a hardware using a random number creating circuit. However, since the random number sequence creation program has a relatively large structure, it is difficult to incorporate the random number sequence program into an IC card as described above. Therefore, there has been a demand for constructing a random number generating circuit having a relatively simple configuration in hardware and directly mounting it on a one-chip microcomputer or the like used in an IC card.

【0003】図7に,1チップマイコンなどに内蔵され
る従来の乱数発生回路の一例を示す。図示のように,こ
の乱数発生回路10は,マイコンの動作周波数クロック
とは独立した周波数クロックを発生する発振回路(OS
C)11と,その発振回路(OSC)11からの周波数
クロックCLKを入力端子UPで受けて,その周波数ク
ロックを段階的に増分させた周波数クロック出力を出力
端子Qから出力するアップカウンタ12とを備えてい
る。さらに,アップカウンタ12の出力端子Qは,トラ
イステートバッファ13の一方の入力端子に接続されて
いる。ランダム周波数が必要な場合には,トライステー
トバッファ13の他方の入力端子Gに読出制御信号RE
AD−RNDを入力すると,トライステートバッファ1
3の出力端子からマイコンのデータバス14にアップカ
ウンタ12からのランダム周波数が供給され,擬似的に
乱数列を得ることが可能なように構成されている。
FIG. 7 shows an example of a conventional random number generation circuit built in a one-chip microcomputer or the like. As shown in the figure, the random number generation circuit 10 includes an oscillation circuit (OS) for generating a frequency clock independent of the operating frequency clock of the microcomputer.
C) 11 and an up-counter 12 which receives a frequency clock CLK from the oscillation circuit (OSC) 11 at an input terminal UP, and outputs from an output terminal Q a frequency clock output obtained by increasing the frequency clock stepwise. Have. Further, the output terminal Q of the up counter 12 is connected to one input terminal of the tristate buffer 13. When a random frequency is required, the read control signal RE is input to the other input terminal G of the tristate buffer 13.
When AD-RND is input, tristate buffer 1
The random frequency from the up-counter 12 is supplied from the output terminal 3 to the data bus 14 of the microcomputer, so that a pseudo-random number sequence can be obtained.

【0004】ところで,図7に示す回路構成では,クロ
ック発生回路11からアップカウンタ12に供給される
クロック周波数CLKが常に一定なので,マイコンの命
令により連続してアップカウンタ12の読み出しを行う
と,ある決まった増分値を持った数列が得られることに
なり,乱数発生回路として機能しないことがあり問題で
あった。
In the circuit configuration shown in FIG. 7, the clock frequency CLK supplied from the clock generation circuit 11 to the up counter 12 is always constant. As a result, a sequence having a fixed increment value is obtained, which may not function as a random number generation circuit, which is a problem.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は,従来の乱数
発生回路が有する上記問題点に鑑みてなされたものであ
り,したがって,その目的は,比較的簡単な回路構成
で,一定時間連続して乱数を読み出した場合や,電源立
ち上げ直後に乱数を読み出した場合であっても,予測不
可能な乱数列を出力することが可能な新規かつ改良され
た乱数発生回路を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional random number generation circuit. The present invention provides a new and improved random number generation circuit that can output an unpredictable random number sequence even when a random number is read out by reading a random number or immediately after power-on. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,本発明に基づいて構成されたランダムに変化する乱
数列を出力する乱数発生回路は,請求項1に記載のよう
に,制御端子(Vin)に入力される制御電圧(Vcn
t)の変動に依存して変化する発振周波数(CLK)を
出力する電圧制御発振手段(VCO)と,その電圧制御
発振器(VCO)の発振周波数(CLK)を計数して出
力するカウンタ手段(COUNT)と,乱数読み出し制
御信号(READ−RND)により可能化されて,カウ
ンタ手段(COUNT)の出力値(RND)を読み出す
読み出し手段(TSB)とを備えたこを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a random number generating circuit configured to output a random number sequence that changes at random according to the present invention. (Vcn) and the control voltage (Vcn)
a voltage-controlled oscillating means (VCO) for outputting an oscillation frequency (CLK) that varies depending on the fluctuation of t), and a counter means (COUNT) for counting and outputting the oscillation frequency (CLK) of the voltage-controlled oscillator (VCO) ) And reading means (TSB) which is enabled by a random number reading control signal (READ-RND) and reads the output value (RND) of the counter means (COUNT).

【0007】かかる構成によれば,制御端子(Vin)
に入力される制御電圧(Vcnt)の微妙な変動により
電圧制御発振器(VCO)から出力される発振周波数
(CLK)を大きく変化させ,従って,カウンタ(CO
UNT)の増分値を大きく変化させることが可能なの
で,連続的にデータを読み出しても,予測不可能に不規
則に変化する乱数列を得ることが可能である。
According to this configuration, the control terminal (Vin)
The oscillating frequency (CLK) output from the voltage controlled oscillator (VCO) is greatly changed by a subtle fluctuation of the control voltage (Vcnt) input to the counter (CO).
Since the increment value of (UNT) can be greatly changed, even if data is read continuously, a random number sequence that changes unpredictably and irregularly can be obtained.

【0008】なお,電圧制御発振器(VCO)に入力さ
れる制御電圧としては,請求項2に記載のように,常に
微妙に変動する電源電圧(Vs)や,請求項3に記載の
ように,カウンタ手段の動作とは無関係に変化する電圧
信号(Sx)や,請求項4に記載のように,温度係数の
異なる複数の抵抗(R1,R2)により分圧されたもの
(Vx)を使用することが可能である。
The control voltage input to the voltage-controlled oscillator (VCO) may be a power supply voltage (Vs) that constantly fluctuates slightly, as described in claim 2, or a control voltage as described in claim 3. A voltage signal (Sx) that changes independently of the operation of the counter means or a voltage signal (Vx) divided by a plurality of resistors (R1, R2) having different temperature coefficients as described in claim 4 is used. It is possible.

【0009】さらに,本発明の別の観点によれば,請求
項5に記載のように,カウンタ手段(COUNT)を,
データロード機能付カウンタ(DL−COUNT)から
構成することも可能である。かかる構成によれば,所定
のデータをデータロード機能付カウンタ(DL−COU
NT)のロード入力端子(Din)に入力することによ
り,より一層カウンタ手段(DL−COUNT)の出力
値(RND)をランダムに変化させることが可能とな
る。
Further, according to another aspect of the present invention, as set forth in claim 5, the counter means (COUNT) comprises:
It is also possible to use a counter with a data load function (DL-COUNT). According to such a configuration, the predetermined data is stored in the counter (DL-COU)
By inputting to the load input terminal (Din) of (NT), the output value (RND) of the counter means (DL-COUNT) can be further changed at random.

【0010】なお,カウンタ手段(DL−COUNT)
のロード入力端子(Din)には,たとえば,請求項6
に記載のように,カウンタ手段(DL−COUNT)の
動作とは無関係に変化する制御信号(Sy)に応じて,
データバス(DB)のデータをロードするように構成す
ることができる。
Note that the counter means (DL-COUNT)
The load input terminal (Din) of
As described above, according to the control signal (Sy) that changes independently of the operation of the counter means (DL-COUNT),
It can be configured to load data on a data bus (DB).

【0011】また,カウンタ手段(DL−COUNT)
のロード入力端子(Din)に,請求項7に記載のよう
に,カウンタ手段(DL−COUNT)の動作とは無関
係に変化する制御信号(Sy)に応じて,データバス
(DB)のデータとカウンタ手段(DL−COUNT)
の出力値との論理演算の結果がロードされるように構成
すれば,電源立ち上げ時にデータ値が比較的決まった値
に成りやすいデータバス(DB)を用いた場合であって
も,予測不可能な効果的な乱数列を得ることが可能であ
る。そして,特に請求項8に記載のように,データバス
(DB)のデータとカウンタ手段(DL−COUNT)
の出力値との排他的論理和をロードするように構成すれ
ば,より不規則性の高い乱数列を得ることができる。
Also, counter means (DL-COUNT)
The data input to the data bus (DB) according to the control signal (Sy) that changes independently of the operation of the counter means (DL-COUNT). Counter means (DL-COUNT)
If the configuration is such that the result of the logical operation with the output value is loaded, even if a data bus (DB) whose data value tends to have a relatively fixed value when the power is turned on is used, prediction is not possible. It is possible to obtain a possible effective random number sequence. The data of the data bus (DB) and the counter means (DL-COUNT)
By loading the exclusive OR with the output value of, a random number sequence with higher irregularity can be obtained.

【0012】なお,請求項9に記載のように,データロ
ード機能付カウンタ(DL−COUNT)を駆動する制
御信号(Sy)は,乱数読み出し手段(TSB)の読み
出し間隔よりも短い周期で変化するように構成すれば,
より効果的に乱数列を得ることができる。
The control signal (Sy) for driving the data load function-equipped counter (DL-COUNT) changes in a cycle shorter than the read interval of the random number read means (TSB). With this configuration,
A random number sequence can be obtained more effectively.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に,添付図面を参照しなが
ら,本発明にかかる乱数発生回路のいくつかの好適な実
施形態に詳細に説明する。なお,以下の説明において,
同一の機能構成を有する部材については,同一の符号を
付することにより,重複説明を省略することにする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a random number generation circuit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following explanation,
Members having the same functional configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0014】まず,図1を参照しながら,本発明にかか
る乱数発生回路の基本構成について説明すると,本発明
にかかる乱数発生回路は,制御電圧発生源Vcntより
制御端子Vinに入力される制御電圧により発振周波数
が変化する電圧制御発振器VCOと,その電圧制御発振
器VCOの出力クロックCLKを入力端子UPで受けて
計数し,出力端子Qより出力するカウンタCOUNT
と,乱数読み出し制御信号READ−RNDにより可能
化されてカウンタCOUNTの出力RNDを乱数として
システムのデータバスDBに出力する読み出し手段とし
てのトライステートバッファTSBとから主に構成され
ている。
First, the basic configuration of a random number generating circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. 1. The random number generating circuit according to the present invention comprises a control voltage input from a control voltage generating source Vcnt to a control terminal Vin. And a counter COUNT which receives and counts an output clock CLK of the voltage controlled oscillator VCO at an input terminal UP and outputs the same from an output terminal Q.
And a tri-state buffer TSB as reading means enabled by the random number read control signal READ-RND and outputting the output RND of the counter COUNT to the data bus DB of the system as a random number.

【0015】本発明にかかる乱数発生回路では,クロッ
ク発生回路として電圧制御発振器VCOを使用している
が,この電圧制御発振器VCOを,入力電圧依存性(Δ
f/ΔVin)が大きくなるように設定している点を大
きな特徴としている。従って,任意に変動する制御電圧
を発生することができる電圧発生源Vcntを選択して
やれば,電圧制御発振器VCOから出力される発振周波
数CLKを大きく変化させることが可能となり,乱数読
み出し制御信号READ−RNDに応じて増減値が一定
のカウンタCOUNTから連続的にデータを読み出して
も,予測不可能に不規則に変化する乱数列を得ることが
できる。
In the random number generating circuit according to the present invention, the voltage controlled oscillator VCO is used as the clock generating circuit.
f / ΔVin) is set to be large. Therefore, if a voltage source Vcnt that can generate a control voltage that fluctuates arbitrarily is selected, the oscillation frequency CLK output from the voltage controlled oscillator VCO can be largely changed, and the random number read control signal READ-RND Even if data is continuously read from the counter COUNT whose increase / decrease value is constant according to the above, a random number sequence that changes irregularly and unpredictably can be obtained.

【0016】(第1の実施形態)図2には,電圧発生源
Vcntとして,電源電圧Vsを用いた場合の本発明の
第1の実施形態が示されている。図2に示す乱数発生回
路において,電源電圧Vsを電圧制御発振器VCOの制
御端子Vinに入力すると,動作時の電源電圧Vsのわ
ずかな変動によっても出力される発振周波数CLKが大
きく変動する。したがって,電圧制御発振器VCOから
出力される発振周波数CLKを計数して出力するカウン
タCOUNTの出力値を,連続して読み出しても,カウ
ンタCOUNTの増分は,電源電圧Vsの変動により大
きく変化することになり,一定となることがない。その
ため,一定時間連続して乱数を読み出した場合であっも
有効な乱数列を得ることができる。
(First Embodiment) FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention in which a power supply voltage Vs is used as a voltage generation source Vcnt. In the random number generation circuit shown in FIG. 2, when the power supply voltage Vs is input to the control terminal Vin of the voltage controlled oscillator VCO, the output oscillation frequency CLK fluctuates greatly even with a slight change in the power supply voltage Vs during operation. Therefore, even if the output value of the counter COUNT, which counts and outputs the oscillation frequency CLK output from the voltage controlled oscillator VCO, is read continuously, the increment of the counter COUNT greatly changes due to the fluctuation of the power supply voltage Vs. No, it does not become constant. Therefore, an effective random number sequence can be obtained even when random numbers are read out continuously for a certain period of time.

【0017】(第2の実施形態)図3には,本発明にか
かる乱数発生回路のさらに別の実施形態が示されてい
る。この第2の実施形態にかかる乱数発生回路の基本的
構成は,第1の実施形態にかかる乱数発生回路と実質的
に同一であるが,この第2の実施形態にかかる乱数発生
回路は,電圧制御発振器VCOに入力する制御電圧とし
て,カウンタCOUNTの計数動作とは無関係な任意の
制御信号Sxが入力され,この制御信号Sxの変化によ
って,電圧制御発振器VCOの出力が変動するように構
成されている点に特徴を有している。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows still another embodiment of the random number generation circuit according to the present invention. The basic configuration of the random number generation circuit according to the second embodiment is substantially the same as the random number generation circuit according to the first embodiment. An arbitrary control signal Sx irrelevant to the counting operation of the counter COUNT is input as a control voltage to be input to the control oscillator VCO, and the output of the voltage controlled oscillator VCO is configured to fluctuate by a change in the control signal Sx. Is characterized by the fact that

【0018】電圧制御発振器VCOの入力端子Vinに
入力される制御信号Sxとしては,単に「H」レベルま
たは「L」レベルを有するディジタル信号を使用するこ
とも可能である。あるいは,それらのディジタル信号を
積分回路などによりアナログ信号化したものを使用すれ
ばより効果的に乱数を発生することができる。
As the control signal Sx input to the input terminal Vin of the voltage controlled oscillator VCO, a digital signal having only "H" level or "L" level can be used. Alternatively, if these digital signals are converted into analog signals by an integrating circuit or the like, random numbers can be generated more effectively.

【0019】このように,この第2の実施形態によれ
ば,乱数発生のブロック動作とは無関係に「H」レベ
ル,または「L」レベルに変化する任意の制御信号Sx
が電圧制御発振器VCOの入力端子Vinに入力される
ので,電圧制御発振器VCOの発振周波数CLKも不規
則に変化する。従って,第1の実施形態の場合と同様
に,カウンタCONTの増分も不規則に変化することに
なり,一定時間連続して乱数を読み出した場合であっも
有効な乱数列を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, any control signal Sx which changes to the "H" level or the "L" level regardless of the random number generation block operation.
Is input to the input terminal Vin of the voltage controlled oscillator VCO, so that the oscillation frequency CLK of the voltage controlled oscillator VCO also changes irregularly. Therefore, similarly to the case of the first embodiment, the increment of the counter CONT also changes irregularly, and a valid random number sequence can be obtained even when the random numbers are continuously read out for a certain period of time.

【0020】(第3の実施形態)図4には,本発明にか
かる乱数発生回路のさらに別の実施形態が示されてい
る。この第3の実施形態にかかる乱数発生回路の基本的
構成も,第1および第2のの実施形態にかかる乱数発生
回路と実質的に同一であるが,この第3の実施形態にか
かる乱数発生回路は,電圧制御発振器VCOに入力する
制御電圧として,異なる温度係数(ΔR/ΔT)を有す
る抵抗R1,R2により分圧された制御電圧Vxが入力
され,この制御信号Vxの変化によって,電圧制御発振
器VCOの出力が変動するように構成されている点に特
徴を有している。
(Third Embodiment) FIG. 4 shows still another embodiment of the random number generating circuit according to the present invention. The basic configuration of the random number generation circuit according to the third embodiment is substantially the same as that of the random number generation circuits according to the first and second embodiments, but the random number generation circuit according to the third embodiment is different from the first embodiment. In the circuit, a control voltage Vx divided by resistors R1 and R2 having different temperature coefficients (ΔR / ΔT) is input as a control voltage to be input to the voltage controlled oscillator VCO, and the voltage control is performed by a change in the control signal Vx. It is characterized in that the output of the oscillator VCO is configured to fluctuate.

【0021】図4に示すように,電圧制御発振器VCO
に入力される電源電圧を温度係数の異なる2つの抵抗R
1,R2の比に応じて分圧した電圧を制御信号として使
用しているので,第1の実施形態と同様に,電源電圧の
変動によって発振周波数が変化するに加えて,動作時の
温度変化によっても発振周波数が変化するので,より効
果的に乱数列を得ることができる。
As shown in FIG. 4, a voltage controlled oscillator VCO
Power supply voltage input to the two resistors R with different temperature coefficients
Since the voltage divided according to the ratio of R1 and R2 is used as the control signal, as in the first embodiment, in addition to the change in the oscillation frequency due to the fluctuation of the power supply voltage, the temperature change during the operation The random number sequence can be obtained more effectively because the oscillation frequency also changes.

【0022】(第4の実施形態)図5には,本発明の第
4の実施形態にかかる乱数発生回路が示されている。こ
の第4の実施形態にかかる乱数発生回路は,第1〜第3
の実施形態にかかる乱数発生回路で使用されていたカウ
ンタCOUNTの代わりに,データロード機能付きアッ
プカウンタ(以下,DLカウンタと称する。)DL−C
OUNTを使用している点を特徴としている。このDL
カウンタDL−COUNTの入力端子UPに入力される
クロックCLKは,先の第1〜第3の実施形態にかかる
乱数発生回路のいずれの電圧制御発振器VCOで発生さ
れたものでも構わない。なお,このDLカウンタDL−
COUNTのロード入力端子Dinは,マイコンのデー
タバスDBに接続されており,制御端子LOADに入力
される制御信号Syにより可能化されて,所定のデータ
をデータバスDBからDLカウンタDL−COUNTに
ロードするように構成されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a random number generation circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The random number generating circuit according to the fourth embodiment includes first to third random numbers.
In place of the counter COUNT used in the random number generation circuit according to the embodiment, an up-counter with a data load function (hereinafter, referred to as a DL counter) DL-C.
It is characterized by using OUNT. This DL
The clock CLK input to the input terminal UP of the counter DL-COUNT may be generated by any of the voltage controlled oscillators VCO of the random number generation circuits according to the first to third embodiments. This DL counter DL-
The load input terminal Din of COUNT is connected to the data bus DB of the microcomputer, and is enabled by a control signal Sy input to the control terminal LOAD to load predetermined data from the data bus DB to the DL counter DL-COUNT. It is configured to be.

【0023】次に,上記のように構成された本発明の第
4の実施形態にかかる乱数発生回路の動作について説明
すると,まず,DLカウンタDL−COUNTに制御端
子に,このDLカウンタDL−CKOUNTの動作とは
無関係に変化する制御信号Syを入力することにより,
不規則なタイミングでデータバスDBの値がDLカウン
タDL−COUNTにロードされることになる。したが
って,単に電圧制御発振器VCOから出力された発振周
波数によりカウンタ値を変化させるよりも,不規則な変
化を出力に加えることが可能となり,より効果的に乱数
列を得ることが可能である。
Next, the operation of the random number generation circuit according to the fourth embodiment of the present invention will be described. First, the control terminal is connected to the DL counter DL-COUNT, and the DL counter DL-CKCOUNT is By inputting a control signal Sy that changes independently of the operation of
The value of the data bus DB is loaded into the DL counter DL-COUNT at irregular timing. Therefore, an irregular change can be added to the output, rather than simply changing the counter value by the oscillation frequency output from the voltage controlled oscillator VCO, and a random number sequence can be obtained more effectively.

【0024】なお,トライステートバッファTSBがD
LカウンタDL−COUNTからカウンタ値を読み出す
間隔よりも短い周期で変化する制御信号Syを選択すれ
ば,より頻繁にDLカウンタDL−COUNTにデータ
がロードされることにより,さらに不規則な乱数列が発
生され,効果的である。
It should be noted that the tristate buffer TSB
If the control signal Sy that changes in a cycle shorter than the interval at which the counter value is read from the L counter DL-COUNT is selected, the data is more frequently loaded into the DL counter DL-COUNT, and a more irregular random number sequence is generated. Generated and effective.

【0025】(第5の実施形態)次に,図6を参照しな
がら,本発明の第5の実施形態について説明する。この
第5の実施形態でも,第4の実施形態と同様にDLカウ
ンタDL−COUNTを使用している。このDLカウン
タDL−COUNTの入力端子UPに入力されるクロッ
クCLKは,先の第1〜第3の実施形態にかかる乱数発
生回路のいずれの電圧制御発振器VCOで発生されたも
のでも構わない。また,DLカウンタDL−COUNT
の制御端子LOADには,先の第4の実施形態と同様
に,DLカウンタDL−COUNTの動作とは無関係に
変化する制御信号Syが入力される。ただし,この第5
の実施形態にかかる乱数回路は,このDLカウンタDL
−COUNT自身の出力値とデータバスDBの値との排
他的論理和(XOR)をDLカウンタDL−COUNT
のロード入力端子Dinに入力するためのXORゲート
XORが接続されている。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the DL counter DL-COUNT is used as in the fourth embodiment. The clock CLK input to the input terminal UP of the DL counter DL-COUNT may be generated by any of the voltage controlled oscillators VCO of the random number generation circuits according to the first to third embodiments. In addition, DL counter DL-COUNT
As in the fourth embodiment, a control signal Sy that changes independently of the operation of the DL counter DL-COUNT is input to the control terminal LOAD. However, this fifth
The random number circuit according to the embodiment of the present invention uses the DL counter DL
The exclusive OR (XOR) of the output value of the COUNT itself and the value of the data bus DB is converted to a DL counter DL-COUNT.
XOR gate XOR for inputting to the load input terminal Din.

【0026】次に,この第5の実施形態にかかる乱数回
路の動作について説明すると,まず,DLカウンタDL
−COUNTに制御端子に,このDLカウンタDL−C
KOUNTの動作とは無関係に変化する制御信号Syを
入力することにより,不規則なタイミングでデータバス
DBの値がDLカウンタDL−COUNTにロードされ
ることになる。このとき,XORゲートXORにより,
データバスDBの値と,DLカウンタDL−COUNT
自身の出力値の排他的論理和(XOR)が取られて,D
LカウンタDL−COUNTにロードされる。
Next, the operation of the random number circuit according to the fifth embodiment will be described.
-COUNT to the control terminal, this DL counter DL-C
By inputting the control signal Sy that changes independently of the operation of COUNT, the value of the data bus DB is loaded into the DL counter DL-COUNT at irregular timing. At this time, by the XOR gate XOR,
Data bus DB value and DL counter DL-COUNT
The exclusive OR (XOR) of its own output value is taken and D
Loaded into the L counter DL-COUNT.

【0027】ところで,電源立ち上げ時には,データバ
スDBの値は,特定の値になる傾向がある。そのため,
第4の実施形態にかかる乱数発生回路のように,データ
バスDBをそのままDLカウンタDL−COUNTに取
り込む方式では,電源立ち上げ時には有効な乱数が得ら
れないおそれがある。この点,この第5の実施形態にか
かる乱数発生回路によれば,データバスDBと,電源立
ち上げ時には値が不定であるDLカウンタDL−COU
NT自身の値とのXORを取った値をロードするように
構成しており,電源立ち上げ時でも,効果的な乱数を得
ることがこと可能である。
When the power is turned on, the value of the data bus DB tends to be a specific value. for that reason,
In a method in which the data bus DB is directly taken into the DL counter DL-COUNT as in the random number generation circuit according to the fourth embodiment, there is a possibility that a valid random number cannot be obtained at power-on. In this regard, according to the random number generation circuit according to the fifth embodiment, the data bus DB and the DL counter DL-COU whose value is undefined when the power is turned on.
The configuration is such that a value obtained by XORing the value of NT itself is loaded, so that an effective random number can be obtained even when the power is turned on.

【0028】なお,上記例では,データバスDBと,D
LカウンタDL−COUNT自身の値とのXORを取っ
た値をロードするように構成しているが,これは,排他
的論理和が他の論理演算に比較して不規則性の高い結果
が得られるためであり,本発明はかかる例に限定され
ず,他の論理演算を実行するロジックを組み込むように
構成しても構わない。
In the above example, the data bus DB and D
It is configured to load the value obtained by XORing the value of the L counter DL-COUNT itself, but this is because the exclusive OR can obtain a result with higher irregularity compared to other logical operations. Therefore, the present invention is not limited to such an example, and may be configured to incorporate logic for executing another logical operation.

【0029】以上,添付図面を参照しながら,本発明に
かかる乱数発生回路の好適な実施形態について説明した
が,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれ
ば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内に
おいて,各種の変更例または修正例に想到し得ることは
明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的
範囲に属するものと了解される。
Although the preferred embodiment of the random number generation circuit according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to this example. It is clear that a person skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and it is obvious that the technical scope of the present invention is not limited thereto. It is understood that it belongs to.

【0030】たとえば,上記実施形態の説明において
は,カウンタまたはDLカウンタをすべてアップカウン
タとして扱ったが,本発明はかかる例に限定されず,カ
ウンタまたはDLカウンタをすべてダウンカウンタとし
て構成することも可能である。
For example, in the description of the above embodiment, all counters or DL counters are treated as up counters. However, the present invention is not limited to such an example, and all counters or DL counters can be configured as down counters. It is.

【0031】また,上記実施形態の説明においては,乱
数発生回路をマイコンなどに組み込むことを前提とした
が,本発明はかかる例に限定されず,ロジック回路のみ
で構成されるようなシステムに組み込むことも可能であ
ることは言うまでもない。
In the description of the above embodiment, it is assumed that the random number generation circuit is incorporated in a microcomputer or the like. However, the present invention is not limited to such an example, and is incorporated in a system constituted by only a logic circuit. It goes without saying that it is also possible.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
比較的簡単な回路構成で,比較的一定の値を取りやすい
場合,すなわち一定時間連続して読み出した場合や,電
源立ち上げ時直後に読み出した場合であっても,予測不
可能な乱数列を得ることができるので,より効果的な乱
数発生器を構成することができる。
As described above, according to the present invention,
Even with a relatively simple circuit configuration, it is possible to obtain an unpredictable random number sequence even when it is easy to take a relatively constant value, that is, when reading is performed continuously for a fixed time or immediately after power-on. Therefore, a more effective random number generator can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づいて構成される乱数発生回路の基
本的な構成を示す概略的なブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a basic configuration of a random number generation circuit configured based on the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態にかかる乱数発生回路
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a random number generation circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態にかかる乱数発生回路
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a random number generation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態にかかる乱数発生回路
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a random number generation circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態にかかる乱数発生回路
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a random number generation circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施形態にかかる乱数発生回路
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a random number generation circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】従来の乱数発生回路の概略構成を示すブロック
図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional random number generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Vcnt 制御電圧発生源 VCO 電圧制御発振器 COUNT カウンタ TSB トライステートバッファ DB データバス CLK 発振周波数 READ−RND 乱数読み出し制御信号 RND 乱数 Vcnt control voltage source VCO voltage controlled oscillator COUNT counter TSB tristate buffer DB data bus CLK oscillation frequency READ-RND random number read control signal RND random number

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ランダムに変化する乱数列を出力する乱
数発生回路において:制御端子に入力される制御電圧の
変動に依存して変化する発振周波数を出力する電圧制御
発振手段と;前記電圧制御発振器の発振周波数を計数し
て出力するカウンタ手段と;乱数読み出し制御信号によ
り可能化されて,前記カウンタ手段の出力値を読み出す
読み出し手段と;を備えたことを特徴とする,乱数発生
回路。
1. A random number generation circuit that outputs a random number sequence that changes randomly: a voltage control oscillator that outputs an oscillation frequency that changes depending on a change in a control voltage input to a control terminal; A random number generation circuit, comprising: counter means for counting and outputting the oscillation frequency of the counter; and reading means enabled by a random number read control signal and reading an output value of the counter means.
【請求項2】 前記制御電圧は,電源電圧であることを
特徴とする,請求項1に記載の乱数発生回路。
2. The random number generation circuit according to claim 1, wherein said control voltage is a power supply voltage.
【請求項3】 前記制御電圧は,前記カウンタ手段の動
作とは無関係に変化する電圧信号であることを特徴とす
る,請求項1に記載の乱数発生回路。
3. The random number generation circuit according to claim 1, wherein said control voltage is a voltage signal which changes independently of the operation of said counter means.
【請求項4】 前記制御電圧は,温度係数の異なる複数
の抵抗により分圧されたものであることを特徴とする,
請求項1,2または3のいずれかに記載の乱数発生回
路。
4. The control voltage is divided by a plurality of resistors having different temperature coefficients.
The random number generation circuit according to claim 1.
【請求項5】 前記カウンタ手段は,データロード機能
付カウンタであることを特徴とする,請求項1,2,3
または4のいずれかに記載の乱数発生回路。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said counter means is a counter with a data load function.
Or the random number generation circuit according to any one of 4.
【請求項6】 前記カウンタ手段のロード入力端子に
は,前記カウンタ手段の動作とは無関係に変化する制御
信号に応じて,前記データバスのデータがロードされる
ことを特徴とする,請求項5に記載の乱数発生回路。
6. The load input terminal of the counter means is loaded with data on the data bus in response to a control signal which changes independently of the operation of the counter means. The random number generation circuit according to 1.
【請求項7】 前記カウンタ手段のロード入力端子に
は,前記カウンタ手段の動作とは無関係に変化する制御
信号に応じて,前記データバスのデータと前記カウンタ
手段の出力値との論理演算の結果がロードされることを
特徴とする,請求項5に記載の乱数発生回路。
7. A load input terminal of said counter means receives a result of a logical operation of data on said data bus and an output value of said counter means in response to a control signal which changes independently of the operation of said counter means. The random number generation circuit according to claim 5, wherein is loaded.
【請求項8】 前記論理演算は,排他的論理和であるこ
とを特徴とする,請求項7に記載の乱数発生回路。
8. The random number generation circuit according to claim 7, wherein said logical operation is an exclusive OR.
【請求項9】 前記制御信号は,前記乱数読み出し手段
の読み出し間隔よりも短い周期で変化することを特徴と
する,請求項6,7または8に記載の乱数発生回路。
9. The random number generating circuit according to claim 6, wherein the control signal changes in a cycle shorter than a reading interval of the random number reading means.
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