CN119401948B 基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器和隨機(jī)數(shù)生成器 (蘇州凌存科技有限公司)_第1頁(yè)
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(12)發(fā)明專利(22)申請(qǐng)日2025.01.02(43)申請(qǐng)公布日2025.02.07有限公司16124(56)對(duì)比文件GO6F7/58(2006.01)權(quán)利要求書(shū)3頁(yè)說(shuō)明書(shū)10頁(yè)附圖9頁(yè)基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器和隨本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于磁性隧道結(jié)陣列的隨平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻于電阻變化來(lái)引入隨機(jī)性,可以提高隨機(jī)數(shù)的生磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)磁性隧道結(jié)21.一種基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器包括讀寫(xiě)選擇電路和磁性隧道結(jié)陣列;所述磁性隧道結(jié)陣列包括多個(gè)磁性隧道結(jié),所述磁性隧道結(jié)包括平行狀態(tài)和反平行狀態(tài),所述磁性隧道結(jié)在所述平行狀態(tài)下具有第一電阻值;所述磁性隧道結(jié)在所述反平行狀態(tài)下具有第二電阻值;所述第一電阻值和所述第二電阻值不所述讀寫(xiě)選擇電路,用于在每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中的第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操作,以使所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在所述平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和所述反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布;所述磁性隧道結(jié)陣列被用于作為所述隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻率決定元件,以使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,并通過(guò)電阻值在所述第一電阻值和所述第二電阻值的隨機(jī)分布使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的振蕩頻率在所述第一電阻值對(duì)應(yīng)的第一振蕩頻率和所述第二電阻值對(duì)應(yīng)的第二振蕩頻率之間隨機(jī)切換;其中,所述讀寫(xiě)選擇電路,具體用于在各個(gè)振動(dòng)周期,依序控制所述磁性隧道結(jié)陣列中的各個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀狀態(tài),并在當(dāng)前振蕩周期,控制當(dāng)前進(jìn)入讀狀態(tài)的磁性隧道結(jié)的下一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述讀寫(xiě)選擇電路包括一個(gè)電壓源電路、多個(gè)選擇電路、以及一個(gè)用于為所述多個(gè)選擇電路提供控制信號(hào)的控制電路;所述多個(gè)選擇電路的數(shù)量與所述磁性隧道結(jié)陣列包含的磁性隧道結(jié)的數(shù)量相同,每個(gè)選擇電路所述電壓源電路,用于為每個(gè)選擇電路提供正向讀取電壓和負(fù)向?qū)懭腚妷?;每個(gè)選擇電路,用于基于所述控制信號(hào)控制該選擇電路連接的磁性隧道結(jié)的狀態(tài);其所述控制電路,用于為所有的選擇電路提供控制信號(hào),以在每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中的第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述電壓源電路包括用于提供正向讀取電壓的第一電壓源和用于提供負(fù)向?qū)懭腚妷旱牡诙妷涸?;每個(gè)選擇電路包括與所述第一電壓源連接的第一選擇電路、以及與所述第二電壓源連接的第二選擇電路;所述控制電路,用于向所述第一選擇電路和所述第二選擇電路提供控制信號(hào),以控制與所述第一選擇電路和所述第二選擇電路連接的磁性隧道結(jié)的狀態(tài);其中,在通過(guò)所述第一選擇電路將該磁性隧道結(jié)接入電路時(shí),所述第一電壓源為該磁性隧道結(jié)提供正向讀取電壓,以使該磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀狀態(tài),在通過(guò)所述第二選擇電路將該磁性隧道結(jié)接入電路時(shí),所述第二電壓源為所述磁性隧道結(jié)提供反向?qū)懭腚妷?,以使所述磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述第一選擇電路包括第一模擬所述第一模擬開(kāi)關(guān)和所述第二模擬開(kāi)關(guān)的控制端相連后構(gòu)成所述第一選擇電路的控3制端,用于接收來(lái)自所述控制電路的控制信號(hào);所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第一端與所述第一電壓源的正端連接,所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第二端與磁性隧道結(jié)的正端連接;所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第一端與磁性隧道結(jié)的負(fù)端連接,所述第二模擬開(kāi)關(guān)的第二端與所述第一電壓源的負(fù)端連接;所述第二選擇電路包括第三模擬開(kāi)關(guān)和第四模擬開(kāi)關(guān);其中,所述第三模擬開(kāi)關(guān)和所述第四模擬開(kāi)關(guān)的控制端相連后構(gòu)成所述第二選擇電路的控制端,用于接收來(lái)自控制電路的控制信號(hào);所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第一端與第二電壓源的正端連接,所述第三模擬開(kāi)關(guān)的第二端與磁性隧道結(jié)的負(fù)端連接;所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第一端與磁性隧道結(jié)的正端連接,所述第四模擬開(kāi)關(guān)的第二端與第二電壓源的負(fù)端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器為張弛振蕩所述電流鏡電路,用于將所述讀寫(xiě)選擇電路和所述磁性隧道結(jié)陣列作用形成的電流鏡像到所述充放電電路,以利用所述電流對(duì)所述充放電電路進(jìn)行充電;所述充放電電路,用于在充電狀態(tài)下通過(guò)充電路徑對(duì)該充放電電路中的電容進(jìn)行充電,并在放電狀態(tài)下通過(guò)放電路徑對(duì)所述電容進(jìn)行放電;所述比較器,用于將所述電容的電容電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,并生成比較結(jié)果;所述T觸發(fā)器,用于根據(jù)所述比較結(jié)果生成用于控制所述充放電電路的充放電狀態(tài)的狀態(tài)控制信號(hào),以在所述電容電壓小于所述基準(zhǔn)電壓時(shí),控制所述充電路徑導(dǎo)通,以使所述充放電電路進(jìn)入充電狀態(tài),并在所述電容電壓超過(guò)所述基準(zhǔn)電壓時(shí),控制所述放電路徑導(dǎo)通,以使所述充放電電路進(jìn)行放電狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述張弛振蕩器的所述控制電路所述計(jì)數(shù)器,用于記錄所述狀態(tài)控制信號(hào)中的觸發(fā)事件,輸出累加計(jì)數(shù)結(jié)果;所述解碼器,用于將所述累加計(jì)數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)化為與所述磁性隧道結(jié)陣列中的每個(gè)磁性隧道結(jié)連接的選擇電路的控制信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述控制電路,具體用于依序控制所述磁性隧道結(jié)陣列中的各個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀狀態(tài),并在當(dāng)前振蕩周期,控制當(dāng)前進(jìn)入讀狀態(tài)的磁性隧道結(jié)的下一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器為環(huán)形振蕩器,所述電壓源電路包括由奇數(shù)個(gè)非門構(gòu)成的環(huán)形電路;每個(gè)非門的輸出端用于向一個(gè)磁性隧道結(jié)陣列提供正向讀取電壓或負(fù)向?qū)懭腚妷海凰鲞x擇電路包括與所述非門連接的第所述第三選擇電路包括第五模擬開(kāi)關(guān)和第六模擬開(kāi)關(guān);其中,所述第五模擬開(kāi)關(guān)和所述第六模擬開(kāi)關(guān)的控制端相連后構(gòu)成所述第三選擇電路的控制端,用于接收來(lái)自所述控制電路的控制信號(hào);所述第五模擬開(kāi)關(guān)的第一端構(gòu)成所述選擇電路的輸入端,所述第五模擬開(kāi)關(guān)的第二端4與磁性隧道結(jié)的正端連接;所述第六模擬開(kāi)關(guān)的第一端與磁性隧道結(jié)的負(fù)端連接,所述第六模擬開(kāi)關(guān)的第二端構(gòu)成所述選擇電路的輸出端。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其特征在于,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器為張弛振蕩10.一種隨機(jī)數(shù)生成器,其特征在于,所述隨機(jī)數(shù)生成器包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的隨機(jī)數(shù)振蕩器。5技術(shù)領(lǐng)域[0001]本申請(qǐng)涉及隨機(jī)數(shù)生成技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器和隨機(jī)數(shù)生成器。背景技術(shù)[0002]在現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域,隨機(jī)數(shù)的生成具有多方面的用途,高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù)在加密通信、安全認(rèn)證等眾多領(lǐng)域都成為確保系統(tǒng)安全性和可靠性的關(guān)鍵因素。[0003]傳統(tǒng)的隨機(jī)數(shù)振蕩器通常利用相位噪聲生成隨機(jī)信號(hào)。相位噪聲屬于連續(xù)型隨機(jī)過(guò)程,需要基于頻率噪聲累積來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)性,限制了隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生的速度。發(fā)明內(nèi)容[0004]有鑒于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器和隨機(jī)數(shù)生成[0006]本申請(qǐng)第一方面提供一種基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器包括讀寫(xiě)選擇電路和磁性隧道結(jié)陣列;所述磁性隧道結(jié)陣列包括多個(gè)磁性隧道結(jié),所述磁性隧道結(jié)包括平行狀態(tài)和反平行狀態(tài),所述磁性隧道結(jié)在所述平行狀態(tài)下具有第一電阻值;所述磁性隧道結(jié)在所述反平行狀態(tài)下具有第二電阻值;所述第一電阻值和所述第二電[0007]所述讀寫(xiě)選擇電路,用于在每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中的第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操作,以使所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在所述平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和所述反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布;[0008]所述磁性隧道結(jié)陣列被用于作為所述隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻率決定元件,以使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,并通過(guò)電阻值在所述第一電阻值和所述第二電阻值的隨機(jī)分布使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的振蕩頻率在所述第一電阻值對(duì)應(yīng)的第一振蕩頻率和所述第二電阻值對(duì)應(yīng)的第二振蕩頻率之間隨機(jī)切換。[0009]本申請(qǐng)第二方面提供一種隨機(jī)數(shù)生成器,所述隨機(jī)數(shù)生成器包括上述任一項(xiàng)的隨機(jī)數(shù)振蕩器。[0010]本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器和隨機(jī)數(shù)生成器,通過(guò)設(shè)置讀寫(xiě)選擇電路和磁性隧道結(jié)陣列,并在每個(gè)振蕩周期內(nèi),通過(guò)讀寫(xiě)選擇電路來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)控制,使所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在所述平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和所述反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布,形成二項(xiàng)分布的隨機(jī)過(guò)程,進(jìn)一步的,將所述磁性隧道結(jié)陣列作為所述隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻率決定元件,這樣,即可使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,而電阻值的隨機(jī)變化6直接影響振蕩頻率,使振蕩頻率隨電阻值的隨機(jī)變化而隨機(jī)切換,這樣,第一方面,相比于傳統(tǒng)的方法,不需要依賴相位噪聲的累積來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)性,直接基于電阻變化來(lái)引入隨機(jī)性,且由于磁性隧道結(jié)陣列的平行和反平行狀態(tài)通過(guò)自旋轉(zhuǎn)移矩技術(shù)(VCMA)進(jìn)行切換,這種切換在納秒級(jí)別內(nèi)完成,這樣,不僅可以提高隨機(jī)數(shù)的生成速度,而且可以支持更高的振蕩頻率;第二方面,由于磁性隧道結(jié)的能耗極低,在保持高速運(yùn)作的同時(shí),能夠大幅度降低隨機(jī)數(shù)振蕩器的整體功耗;第三方面,磁性隧道結(jié)可以承受大量的翻轉(zhuǎn),可以提高隨機(jī)數(shù)振蕩器的耐久度,高耐久度不僅可以提高其壽命,還可以提高其適應(yīng)性;第四方面,磁性隧道結(jié)陣列還可以通過(guò)外加電壓主動(dòng)放大熱噪聲,以提高隨機(jī)數(shù)生成的效果。附圖說(shuō)明[0011]圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例一的示意圖;[0012]圖2為本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的振蕩信號(hào)的示意圖;[0013]圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例二的示意圖;[0014]圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例三的示意圖;[0015]圖5為本申請(qǐng)示例性示出的張弛振蕩器的示意圖;[0016]圖6為本申請(qǐng)示例性示出的文氏橋振蕩器的示意圖;[0017]圖7為本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的相移振蕩器的示意圖;[0018]圖8為本申請(qǐng)另一示例性實(shí)施例示出的相移振蕩器的示意圖;[0019]圖9為本申請(qǐng)示例性示出的基于尾電流控制的諧波振蕩器的示意圖;[0020]圖10為本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的環(huán)形振蕩器的示意圖;[0021]圖11為圖10所示環(huán)形振蕩器中的B元件的局部示意圖。具體實(shí)施方式[0022]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請(qǐng)相一致的所有實(shí)施方式。[0023]在本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的,而非旨在限制本申請(qǐng)。在本申請(qǐng)中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解,本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。[0024]應(yīng)當(dāng)理解,盡管在本申請(qǐng)可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種信息,但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將同一類型的信息彼此區(qū)分開(kāi)。例如,在不脫離本申請(qǐng)范圍的情況下,第一信息也可以被稱為第二信息,類似地,第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語(yǔ)境,如在此所使用的詞語(yǔ)“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……[0025]下面給出具體的實(shí)施例,用以詳細(xì)介紹本申請(qǐng)的技術(shù)方案。[0026]圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例一的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1,本實(shí)施例提供的隨機(jī)數(shù)振蕩器,包括讀寫(xiě)選擇電路和磁性隧道結(jié)陣列;所述磁性隧道結(jié)陣列包括多個(gè)磁性隧道結(jié),所述磁性隧道結(jié)包括平行狀態(tài)和反平行狀態(tài),所述磁性7隧道結(jié)在所述平行狀態(tài)下具有第一電阻值;所述磁性隧道結(jié)在所述反平行狀態(tài)下具有第二[0027]所述讀寫(xiě)選擇電路,用于在每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中的第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操作,以使所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在所述平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和所述反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布;[0028]所述磁性隧道結(jié)陣列被用于作為所述隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻率決定元件,以使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,并通過(guò)電阻值在所述第一電阻值和所述第二電阻值的隨機(jī)分布使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的振蕩頻率在所述第一電阻值對(duì)應(yīng)的第一振蕩頻率和所述第二電阻值對(duì)應(yīng)的第二振蕩頻率之間隨機(jī)切換。[0029]具體的,請(qǐng)參照?qǐng)D1,磁性隧道結(jié)陣列包括的磁性隧道結(jié)的數(shù)量是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限定。例如,在一實(shí)施例[0030]需要說(shuō)明的是,磁性隧道結(jié)陣列中的每個(gè)磁性隧道結(jié)為電壓控制型磁性隧道結(jié)??梢岳斫獾氖?,每個(gè)磁性隧道結(jié)包括平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)。具體的,磁性隧道結(jié)具有上下兩層鐵磁材料,平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)具體指的是上下兩層鐵磁材料的磁化方向的相對(duì)關(guān)道結(jié)具有第一電阻值。進(jìn)一步的,在平行狀態(tài)下,由于上下兩層鐵磁材料的磁化方向相同,電子的自旋方向更容易通過(guò)隧道勢(shì)壘,第一電阻值較低;類似的,反平行狀態(tài)指的是上下兩層鐵磁材料的磁化方向相反,磁化方向反平行,此時(shí),磁性隧道結(jié)具有第二電阻值。進(jìn)一步的,在反平行狀態(tài)下,上下兩側(cè)鐵磁材料的磁化方向相反,電子的自旋方向受阻,更難通過(guò)隧道勢(shì)壘,第二電阻值相對(duì)較高。[0031]本實(shí)施例提供的隨機(jī)數(shù)振蕩器,通過(guò)設(shè)置磁性隧道結(jié)陣列,可以避免采用單個(gè)磁性隧道結(jié)時(shí),該磁性隧道結(jié)因工藝漂移與良率等造成的無(wú)法翻轉(zhuǎn)、卡死、短路的問(wèn)題,可以提高可靠性和耐久度。[0032]進(jìn)一步的,請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1,本實(shí)施例提供的隨機(jī)數(shù)振蕩器,還包括讀寫(xiě)選擇電路,該讀寫(xiě)選擇電路,用于在隨機(jī)數(shù)振蕩器的每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇隨機(jī)數(shù)振蕩器內(nèi)磁性隧道結(jié)陣列中的一個(gè)磁性隧道結(jié)作為第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的另一個(gè)磁性隧道結(jié)作為第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操作,以使得磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在處于平行狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和處于反平行狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布。[0033]需要說(shuō)明的是,在選擇第一磁性隧道結(jié)、以及第二磁性隧道結(jié)時(shí),可以隨機(jī)選擇,或者由其他隨機(jī)數(shù)振蕩器或計(jì)數(shù)器產(chǎn)生控制信號(hào),進(jìn)而基于該控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行選擇。[0034]具體的,在每個(gè)振蕩周期,必須選擇一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作,進(jìn)一步的,無(wú)需每個(gè)振蕩周期都有一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作,僅在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),才有一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作。其中,預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限定。例如,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則可以是每隔N個(gè)振蕩周8期執(zhí)行一次寫(xiě)操作,即前N個(gè)振蕩周期內(nèi),只進(jìn)行讀操作,而在第N+1個(gè)周期內(nèi),除了有一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作,還有另外一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作。[0035]需要說(shuō)明的是,讀操作用于檢測(cè)磁性隧道結(jié)的電阻狀態(tài),即判斷其處于第一電阻值還是第二電阻值。而寫(xiě)操作通過(guò)施加電流,期望翻轉(zhuǎn)第二磁性隧道結(jié)的磁化方向,以使其在平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)之間切換。[0036]具體的,通過(guò)在每個(gè)振蕩周期內(nèi)選擇一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作,并根據(jù)預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則選擇其他磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作,能有效地控制磁性隧道結(jié)陣列中的磁性隧道結(jié)的磁化狀態(tài)。這種讀寫(xiě)選擇機(jī)制使得磁性隧道結(jié)陣列的電阻值(需要說(shuō)明的是,磁性隧道結(jié)陣列的電阻值指的是當(dāng)前進(jìn)入讀操作的磁性隧道結(jié)的電阻值)可以在第一電阻值和第二電阻[0037]進(jìn)一步的,本實(shí)施中,將磁性隧道結(jié)陣列替代隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型決定元件,可將隨機(jī)性嵌入到振蕩頻率中,使振蕩頻率隨磁性隧道結(jié)的隨機(jī)翻轉(zhuǎn)而改變,即使隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于磁性隧道結(jié)陣列的電阻值。[0038]圖2為本申請(qǐng)一示例性實(shí)施例示出的振蕩信號(hào)的示意圖。其中,圖2中的R指的是磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,Vou指的是振蕩信號(hào)。請(qǐng)參照?qǐng)D2,隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,參見(jiàn)前面的描述,磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在第一電阻值和第二電阻值之間隨機(jī)分布,這樣,隨機(jī)數(shù)振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)的振蕩頻率在所述第一電阻值對(duì)應(yīng)的第一振蕩頻率和所述第二電阻值對(duì)應(yīng)的第二振蕩頻率之間隨機(jī)切換。[0039]具體的,參見(jiàn)圖2,可以理解的是,在磁性隧道結(jié)陣列的電阻值為第一電阻值Rp時(shí),隨機(jī)數(shù)振蕩器以K*RpC+△t的周期振蕩,而在磁性隧道結(jié)陣列的電阻值為第二電阻值RAP時(shí)(其中,RAP=(1+TMR)Rp),隨機(jī)數(shù)振蕩器將以K*RApC+△t[0040]需要說(shuō)明的是,當(dāng)磁性隧道結(jié)陣列的電阻值隨著溫度變化、磁場(chǎng)變化等環(huán)境隨機(jī)噪聲變換時(shí),振蕩頻率也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的改變。[0041]需要說(shuō)明的是,通過(guò)選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操作,可以加速磁性隧道結(jié)的狀態(tài)切換,加速隨機(jī)數(shù)的生成。[0042]本實(shí)施例提供的基于磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,通過(guò)設(shè)置讀寫(xiě)選擇電路和磁性隧道結(jié)陣列,并在每個(gè)振蕩周期內(nèi),通過(guò)讀寫(xiě)選擇電路來(lái)進(jìn)行讀寫(xiě)控制,使所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在所述平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第一電阻值和所述反平行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的第二電阻值之間隨機(jī)分布,形成二項(xiàng)分布的隨機(jī)過(guò)程,進(jìn)一步的,將所述磁性隧道結(jié)陣列作為所述隨機(jī)數(shù)振蕩器中的電流型頻率決定元件或電阻型頻率決定元件,這樣,即可使所述隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率受控于所述磁性隧道結(jié)陣列的電阻值,而電阻值的隨機(jī)變化直接影響振蕩需要依賴相位噪聲的累積來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)性,直接基于電阻變化來(lái)引入隨機(jī)性,且由于磁性隧道結(jié)陣列的平行和反平行狀態(tài)通過(guò)自旋轉(zhuǎn)移矩技術(shù)進(jìn)行切換,這種切換在納秒級(jí)別內(nèi)完磁性隧道結(jié)的能耗極低,在保持高速運(yùn)作的同時(shí),能夠大幅度降低隨機(jī)數(shù)振蕩器的整體功9耗;第三方面,磁性隧道結(jié)可以承受大量的翻轉(zhuǎn),可以提高隨機(jī)數(shù)振蕩器的耐久度,高耐久度不僅可以提高其壽命,還可以提高其適應(yīng)性;第四方面,磁性隧道結(jié)陣列還可以通過(guò)外加電壓主動(dòng)放大熱噪聲,以提高隨機(jī)數(shù)生成的效果。[0043]圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例二的示意圖,請(qǐng)參照?qǐng)D3,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例提供的隨機(jī)數(shù)振蕩器,所述讀寫(xiě)選擇電路包括一個(gè)電壓源電路、多個(gè)選擇電路、以及一個(gè)用于為所述多個(gè)選擇電路提供控制信號(hào)的控制電路;所述多個(gè)選擇電路的數(shù)量與所述磁性隧道結(jié)陣列包含的磁性隧道結(jié)的數(shù)量相同,每個(gè)選擇電路與一個(gè)磁性隧道結(jié)電連接;其中,[0044]所述電壓源電路,用于為每個(gè)選擇電路提供正向讀取電壓和負(fù)向?qū)懭腚妷海籟0045]每個(gè)選擇電路,用于基于所述控制信號(hào)控制該選擇電路連接的磁性隧道結(jié)接的狀[0046]所述控制電路,用于為所有的選擇電路提供控制信號(hào),以在每個(gè)振蕩周期內(nèi),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中的第一磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀操作,并在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則時(shí),選擇所述磁性隧道結(jié)陣列中除所述第一磁性隧道結(jié)之外的第二磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)操[0047]具體的,參見(jiàn)前面的描述,可以理解的是,所述讀寫(xiě)選擇電路對(duì)磁性隧道結(jié)陣列起到關(guān)鍵的控制作用。需要說(shuō)明的是,讀寫(xiě)選擇電路包含一系列子電路,分別完成特定的功能,共同實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性隧道結(jié)陣列的控制。[0048]進(jìn)一步的,參見(jiàn)圖3,在圖3所示示例中,該讀寫(xiě)選擇電路包含一個(gè)電壓源電路、多個(gè)選擇電路(選擇電路的數(shù)量和磁性隧道結(jié)陣列包含的磁性隧道結(jié)的數(shù)量相同,一個(gè)選擇電路與一個(gè)磁性隧道結(jié)電連接,用于控制該磁性隧道結(jié)的狀態(tài))和一個(gè)控制電路。[0049]其中,電壓源電路可以為選擇電路提供正向讀取電壓和負(fù)向?qū)懭腚妷?。電壓源電路提供的正向讀取電壓作為隨機(jī)數(shù)振蕩器的動(dòng)力來(lái)源,為隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩過(guò)程提供能量,確保整個(gè)隨機(jī)數(shù)振蕩器可以以一定的頻率進(jìn)行振蕩。[0050]需要說(shuō)明的是,正向讀取電壓的大小會(huì)對(duì)隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩頻率產(chǎn)生直接的影響,較大的電壓會(huì)產(chǎn)生較大的電流強(qiáng)度,縮短隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩周期,提高振蕩頻率;較小的電壓會(huì)產(chǎn)生較小的電流強(qiáng)度,增大隨機(jī)數(shù)振蕩器的振蕩周期,減小振蕩頻率。正向讀取電壓的大小是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限定。[0051]進(jìn)一步的,電壓源電路還可以為選擇電路提供負(fù)向?qū)懭腚妷?,其中,?fù)向?qū)懭腚妷贺?fù)責(zé)控制磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作,以期望在寫(xiě)操作下,磁性隧道結(jié)能夠翻轉(zhuǎn),即加速磁性隧道結(jié)的翻轉(zhuǎn)過(guò)程,加速電阻值的二項(xiàng)分布過(guò)程,加速隨機(jī)數(shù)的生成(即在某個(gè)振蕩周期,在某個(gè)磁性隧道結(jié)上施加負(fù)向?qū)懭腚妷?,令該磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作下,在寫(xiě)操作下,該磁性阻值快速在第一電阻值和第二電阻值之間隨機(jī)切換,可以加速隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生)。[0052]參見(jiàn)前面的描述,磁性隧道結(jié)具有平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)這兩種狀態(tài),這兩種狀態(tài)代表了磁性隧道結(jié)的兩種磁化狀態(tài),在當(dāng)前振蕩周期滿足預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則,且選擇好需要進(jìn)行寫(xiě)操作的第二磁性隧道結(jié)后,通過(guò)向第二磁性隧道結(jié)施加負(fù)向輸入電壓,可以克服兩種磁化狀態(tài)之間的能量壁壘,促進(jìn)第二磁性隧道結(jié)翻轉(zhuǎn)。這樣,通過(guò)引入負(fù)向?qū)懭腚妷?,便可以?shí)現(xiàn)磁性隧道結(jié)陣列的電阻值在平行狀態(tài)的第一電阻值和反平行狀態(tài)的第二電阻值之間的快速切換,以加速隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。[0053]需要說(shuō)明的是,負(fù)向?qū)懭腚妷旱拇笮】梢詫?duì)磁化狀態(tài)的切換進(jìn)行精確控制,在實(shí)際操作時(shí),負(fù)向?qū)懭腚妷旱拇笮∫彩歉鶕?jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限[0054]進(jìn)一步的,每個(gè)選擇電路可以根據(jù)接收到的控制信號(hào)控制該選擇電路連接的磁性隧道結(jié)的狀態(tài),即控制磁性隧道結(jié)在隔離狀態(tài)、讀狀態(tài)和寫(xiě)狀態(tài)之間進(jìn)行切換。其中,隔離狀態(tài)指的是磁性隧道結(jié)不接入電路,讀狀態(tài)指的是磁性隧道結(jié)接入電路,且其兩端施加有正向讀取電壓,其進(jìn)入讀操作;寫(xiě)狀態(tài)指的是磁性隧道結(jié)接入電路,且其兩端施加有負(fù)向?qū)懭氩僮?,其進(jìn)入寫(xiě)操作。[0055]需要說(shuō)明的是,在磁性隧道結(jié)處于讀狀態(tài)時(shí),該磁性隧道結(jié)與讀操作電路建立連接,使得讀操作電路可以確定該磁性隧道結(jié)當(dāng)前是處于第一電阻值還是處于第二電阻值;進(jìn)一步的,磁性隧道結(jié)處于寫(xiě)狀態(tài)時(shí),寫(xiě)操作電路會(huì)對(duì)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)入操作,以期快速改變?cè)摯判运淼澜Y(jié)的磁化狀態(tài),即快速改變磁性隧道結(jié)的電阻值,以加速隨機(jī)數(shù)的生成。[0056]進(jìn)一步的,在一個(gè)振蕩周期,在由選擇電路將某個(gè)磁性隧道結(jié)置于讀狀態(tài)后,既可以讀取到該磁性隧道結(jié)的電阻值,進(jìn)而根據(jù)該電阻值來(lái)生成振蕩信號(hào)。進(jìn)一步的,可以根據(jù)預(yù)設(shè)寫(xiě)入規(guī)則,確定在當(dāng)前振蕩周期,是否將某個(gè)磁性隧道結(jié)陣列的狀態(tài)切換到寫(xiě)狀態(tài),而對(duì)于其他磁性隧道結(jié),便將其置于隔離狀態(tài)。這樣,在隨機(jī)數(shù)振蕩器的工作過(guò)程中,選擇電路根據(jù)控制信號(hào)在需要的時(shí)間點(diǎn)將磁性隧道結(jié)切換到不同的狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性隧道結(jié)陣列的有序讀寫(xiě)操作,進(jìn)而基于讀取到的電阻值產(chǎn)生振蕩信號(hào)。[0057]需要說(shuō)明的是,控制電路的具體控制策略是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限定。[0058]可選的,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述控制電路,具體用于依序控制所述磁性隧道結(jié)陣列中的各個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀狀態(tài),并在當(dāng)前振蕩周期,控制當(dāng)前進(jìn)入讀狀態(tài)的磁性隧道結(jié)的下一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)。[0059]本實(shí)施例中,在一個(gè)振蕩周期中,讓一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀狀態(tài),另一個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)狀態(tài),且進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)的磁性隧道結(jié)是當(dāng)前進(jìn)入讀狀態(tài)的磁性隧道結(jié)的下一個(gè)磁性隧道結(jié)。而在各個(gè)振蕩周期中,則依序控制各個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀狀態(tài),這樣,在一個(gè)振蕩周期,處于寫(xiě)狀態(tài)的磁性隧道結(jié)可能會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn),導(dǎo)致電阻值變化,而在下一個(gè)振蕩周期,該磁性隧道結(jié)即馬上進(jìn)入讀狀態(tài),以通過(guò)其電阻值來(lái)影響振蕩器,這樣,可以進(jìn)一步加速隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。[0060]可選的,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器實(shí)施例三的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述電壓源電路包括用于提供正向讀取電壓的第一電壓源和用于提供負(fù)向?qū)懭腚妷旱牡诙妷涸?;每個(gè)選擇電路包括與所述第一電壓源連接的第一選擇電路、以及與所述第二電壓源連接的第二選擇電路;[0061]所述控制電路(圖4中未示出),用于向所述第一選擇電路和所述第二選擇電路提供控制信號(hào),以控制與所述第一選擇電路和所述第二選擇電路連接的磁性隧道結(jié)的狀態(tài);其中,在通過(guò)所述第一選擇電路將該磁性隧道結(jié)接入電路時(shí),所述第一電壓源為該磁性隧道結(jié)提供正向讀取電壓,以使該磁性隧道結(jié)進(jìn)入讀狀態(tài),在通過(guò)所述第二選擇電路將該磁11性隧道結(jié)接入電路時(shí),所述第二電壓源為所述磁性隧道結(jié)提供反向?qū)懭腚妷?,以使所述磁性隧道結(jié)進(jìn)入寫(xiě)狀態(tài)。[0062]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D4,在圖4所示示例中,第一選擇電路包括第一模擬開(kāi)關(guān)K1和第二模擬開(kāi)關(guān)K2;其中,[0063]所述第一模擬開(kāi)K1關(guān)和所述第二模擬開(kāi)關(guān)K2的控制端相連后構(gòu)成所述第一選擇電路的控制端,用于接收來(lái)自控制電路的控制信號(hào);[0064]所述第一模擬開(kāi)關(guān)K1的第一端與所述第一電壓源的正端連接,所述第一模擬開(kāi)關(guān)的第二端與磁性隧道結(jié)的正端連接;[0065]所述第二模擬開(kāi)關(guān)K2的第一端與磁性隧道結(jié)的負(fù)端連接,所述第二模擬開(kāi)關(guān)K2的第二端與所述第一電壓源的負(fù)端(圖4中的GND1表示第一電壓源的負(fù)端)連接;[0066]所述第二選擇電路包括第三模擬開(kāi)關(guān)K3和第四模擬開(kāi)關(guān)K4;其中,[0067]所述第三模擬開(kāi)關(guān)K3和所述第四模擬開(kāi)關(guān)K4的控制端相連后構(gòu)成所述第二選擇電路的控制端,用于接收來(lái)自控制電路的控制信號(hào);[0068]所述第三模擬開(kāi)關(guān)K3的第一端與第二電壓源的正端連接,所述第三模擬開(kāi)關(guān)K3的第二端與磁性隧道結(jié)的負(fù)端連接;[0069]所述第四模擬開(kāi)關(guān)K4的第一端與磁性隧道結(jié)的正端連接,所述第四模擬開(kāi)關(guān)K4的第二端第二電壓源的負(fù)端(圖4中的GND2表示第二電壓源的負(fù)端)連接。[0070]結(jié)合圖4,下面對(duì)該讀寫(xiě)選擇電路的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹:[0071]需要說(shuō)明的是,參照?qǐng)D4,當(dāng)控制電路決定對(duì)某個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作時(shí),由控制電路向該磁性隧道結(jié)連接的第一選擇電路發(fā)送控制信號(hào),進(jìn)而第一選擇電路中的第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)接收到控制信號(hào)后,第一模擬開(kāi)關(guān)和第二模擬開(kāi)關(guān)均閉合,使得第一電壓源與該磁性隧道結(jié)電連接,這樣,第一電壓源的正向讀取電壓便可以作用于磁性隧道結(jié),便可以對(duì)磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作;進(jìn)一步的,當(dāng)控制電路決定對(duì)某個(gè)磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí),由控制電路向該磁性隧道結(jié)連接的第二選擇電路發(fā)送控制信號(hào),在該控制信號(hào)的控制下,第三模擬開(kāi)關(guān)和第四模擬開(kāi)關(guān)均閉合,使得第二電壓源與磁性隧道結(jié)電連接,這樣,第二電壓源提供的負(fù)向?qū)懭腚妷罕憧梢宰饔糜诖判运淼澜Y(jié),便可以對(duì)該磁性隧道結(jié)進(jìn)行寫(xiě)操作。[0072]請(qǐng)參照?qǐng)D4,為了方便說(shuō)明,將磁性隧道結(jié)陣列中的磁性隧道結(jié)依序記為MTJi;其中,i取0到n(n的值根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定);進(jìn)一步的,將與MTJi連接的第一選擇電路的控制信號(hào)記為RSEL<i>,將與MTJi連接的第二選擇電路的控制信號(hào)記為WSEL<i>。其他磁性隧道結(jié)進(jìn)入隔離狀態(tài),此時(shí),可以令RSEL<0>=1,WSEL<0>=0;RSEL<1>=0,[0074]本實(shí)施例提供的隨機(jī)數(shù)振蕩器,首先,通過(guò)磁性隧道結(jié)的平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)的隨機(jī)切換,實(shí)現(xiàn)了電阻值的隨機(jī)分布,進(jìn)一步的,電阻值的隨機(jī)分布直接影響振蕩器的振蕩頻率,使其在不同的電阻值對(duì)應(yīng)的振蕩頻率之間隨機(jī)切換,從而實(shí)現(xiàn)隨機(jī)振蕩信號(hào)的生成。相比傳統(tǒng)的隨機(jī)數(shù)生成方案,該方案能夠更自然地產(chǎn)生高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù),并且無(wú)需依賴頻率噪聲的累積來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)性;其次,磁性隧道結(jié)在平行狀態(tài)和反平行狀態(tài)下具有不同的電阻值,兩種狀態(tài)下的電阻值對(duì)應(yīng)不同的振蕩頻率,這樣,能夠使振蕩頻率在兩個(gè)不同的頻率間隨機(jī)跳變,以能夠有效控制隨機(jī)數(shù)振蕩器的工作頻率,使該隨機(jī)數(shù)振蕩器具有良好的可控性。[0075]可選的,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述隨機(jī)數(shù)振蕩器可以為張弛振蕩器、文氏橋[0076]需要說(shuō)明的是,張弛振蕩器、文氏橋振蕩器、相移振蕩器、基于尾電流控制的諧波振蕩器的具體電路結(jié)構(gòu)是根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的,本實(shí)施例中,不對(duì)其進(jìn)行限定。[0077]下面給出幾個(gè)示例,用于對(duì)各個(gè)類型的隨機(jī)數(shù)振蕩器進(jìn)行介紹:[0079]圖5為本申請(qǐng)示例性示出的張弛振蕩器的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5,其中,本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,可以為張弛振蕩器,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,該張弛[0080]所述電流鏡電路,用于將所述讀寫(xiě)選擇電路和所述磁性隧道結(jié)陣列作用形成的電流鏡像到所述充放電電路,以利用所述電流對(duì)所述充放電電路進(jìn)行充電;[0081]所述充放電電路,用于在充電狀態(tài)下通過(guò)充電路徑對(duì)該充放電電路中的電容進(jìn)行充電,并在放電狀態(tài)下通過(guò)放電路徑對(duì)所述電容進(jìn)行放電;[0082]所述比較器,用于將所述電容的電容電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,并生成比較結(jié)果;[0083]所述T觸發(fā)器,用于根據(jù)所述比較結(jié)果生成用于控制所述充放電電路的充放電狀態(tài)的狀態(tài)控制信號(hào),以在所述電容電壓小于所述基準(zhǔn)電壓時(shí),控制所述充電路徑導(dǎo)通,以使所述充放電電路進(jìn)入充電狀態(tài),并在所述電容電壓超過(guò)所述基準(zhǔn)電壓時(shí),控制所述放電路徑導(dǎo)通,以使所述充放電電路進(jìn)行放電狀態(tài)。[0084]具體的,電流鏡電路可以將磁性隧道結(jié)陣列中的電流變化準(zhǔn)確地傳遞到充放電電路,為充放電電路提供穩(wěn)定的充電電流來(lái)源;充放電電路中含有電容元件,在充電狀態(tài)下,電流通過(guò)充電路徑為電容充電,電容的電壓隨著時(shí)間的積累逐漸升高,在放電狀態(tài)下,電流通過(guò)放電路徑對(duì)電容進(jìn)行放電,電容的電壓逐漸降低。[0085]進(jìn)一步的,所述比較器由運(yùn)算放大器組成,該運(yùn)算放大器用于將電容的電壓(為了方便區(qū)分,將電容的電壓記為電容電壓)與一個(gè)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,得到一個(gè)比較結(jié)果,并將該比較結(jié)果作為控制充放電電路狀態(tài)切換的依據(jù)。這樣,T觸發(fā)器便可以根據(jù)比較器生成的比較結(jié)果生成用于控制充放電電路的充放電狀態(tài)的狀態(tài)控制信號(hào),具體的,當(dāng)電容電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí),輸出一個(gè)特定的信號(hào)控制充放電電路的充電路徑導(dǎo)通,指示充放電電路進(jìn)入充電狀態(tài),而當(dāng)電容電壓超過(guò)基準(zhǔn)電壓時(shí),輸出另一個(gè)信號(hào)控制充放電電路的放電路徑導(dǎo)通,以指示充放電電路進(jìn)行放電狀態(tài)。[0086]可選的,請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D5,在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述隨機(jī)數(shù)振蕩器為張弛[0087]所述計(jì)數(shù)器,用于記錄所述狀態(tài)控制信號(hào)中的觸發(fā)事件,輸出累加計(jì)數(shù)結(jié)果;[0088]所述解碼器,用于將所述累加計(jì)數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)化為與所述磁性隧道結(jié)陣列中的每個(gè)磁性隧道結(jié)連接的選擇電路的控制信號(hào)。[0089]具體的,計(jì)數(shù)器用于記錄觸發(fā)事件的次數(shù),當(dāng)T觸發(fā)器在充放電之間切換時(shí),計(jì)數(shù)器記錄每次觸發(fā)事件,并對(duì)觸發(fā)次數(shù)進(jìn)行累加。進(jìn)一步的,計(jì)數(shù)器將累加計(jì)數(shù)結(jié)果傳輸給解碼器,由解碼器將累加計(jì)數(shù)結(jié)果轉(zhuǎn)化為磁性隧道結(jié)陣列中的每個(gè)磁性隧道結(jié)的選擇電路的控制信號(hào),以在每個(gè)振蕩周期控制需要的磁性隧道結(jié)進(jìn)行讀操作或者寫(xiě)操作。[0090]本實(shí)施例給出了一種具體的隨機(jī)數(shù)振蕩器,其通過(guò)磁性隧道結(jié)陣列的隨機(jī)特性與張弛振蕩器配合,能夠生成振蕩信號(hào),生成高質(zhì)量的隨機(jī)數(shù);此外,通過(guò)電流鏡電路與充放電電路的結(jié)合,配合計(jì)數(shù)器和解碼器,能夠精確控制磁性隧道結(jié)的讀寫(xiě)操作,確保隨機(jī)性生成的過(guò)程高效可靠;進(jìn)一步的,通過(guò)計(jì)數(shù)器和解碼器控制不同的選擇電路,可以靈活選擇不同的磁性隧道結(jié)進(jìn)行操作。[0092]圖6為本申請(qǐng)示例性示出的文氏橋振蕩器的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D6,其中,本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,可以為文氏橋振蕩器。進(jìn)一步的,請(qǐng)參照?qǐng)D4,為了方便說(shuō)明,在圖4中,將除了第一電壓源之外的其他部分統(tǒng)一記為M。請(qǐng)參照?qǐng)D6,在隨機(jī)數(shù)振蕩器為文氏橋振蕩器時(shí),該隨機(jī)數(shù)振蕩器為如圖4所示的隨機(jī)數(shù)振蕩器,包括第一電壓源和M,且在該隨機(jī)數(shù)振蕩器為文氏橋振蕩器時(shí),第一電壓源的具體組成如圖6所示,有關(guān)文氏橋振蕩器的具體工作原理參考相關(guān)技術(shù)中的描述,此處不再贅述。本實(shí)施例中,將傳統(tǒng)文氏橋振蕩器中電阻替換為磁性隧道結(jié)陣列,可以加速隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。[0094]圖7為本申請(qǐng)一示例性提供的相移振蕩器的示意圖,圖8為本申請(qǐng)另一示例性實(shí)施例示出的相移振蕩器的示意圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7和圖8,其中,本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,可以為相移振蕩器,該相移數(shù)振蕩器為如圖4所示的隨機(jī)數(shù)振蕩器,包括第一電壓源和M,且在該隨機(jī)數(shù)振蕩器為相移振蕩器時(shí),第一電壓源的具體組成如圖7所示,有關(guān)相移振蕩器的具體工作原理參考相關(guān)技術(shù)中的描述,此處不再贅述。本實(shí)施例中,將傳統(tǒng)相移橋振蕩器中的至少一個(gè)電阻替換為磁性隧道結(jié)陣列,可以加速隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)[0095](4)基于尾電流控制的諧波振蕩器;[0096]圖9為本申請(qǐng)示例性示出的基于尾電流控制的諧波振蕩器的示意圖,請(qǐng)參照?qǐng)D9,其中,本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕诖判运淼澜Y(jié)陣列的隨機(jī)數(shù)振蕩器,可以為基于尾電流控制的諧波振蕩器,該基于尾電流控制的諧波振蕩器為如圖4所示的隨機(jī)數(shù)振蕩器,包括第一電壓源和M,且在該隨機(jī)數(shù)振蕩器為基于電流控制的諧波振蕩器時(shí),第一電壓源的具體組成如圖9所示,有關(guān)該振蕩器的具體工作原理參考相關(guān)技術(shù)中的描述,此處不再贅述,本實(shí)施例中,將傳統(tǒng)基于尾電流控制的諧波振蕩器中的尾電流替換為磁性隧道結(jié)陣列,可以加速隨機(jī)數(shù)的[0097]本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾S機(jī)數(shù)振蕩器,將文氏橋振蕩器電流控制的諧波振蕩器的電阻或尾電流替換為磁性隧道結(jié)陣列,可將隨機(jī)性嵌入到振蕩頻率中,使振蕩頻率本身也隨磁性隧道結(jié)的隨機(jī)翻轉(zhuǎn)而改變。[0098]需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾S機(jī)數(shù)振蕩器,還可以為電流型鋸齒波

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