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专利号: 2020106094525
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,包括RO阵列模块、控制信号K和S、计数器模块、使能信号、激励信号Ci、自测试模块、比较器和可靠性标志产生模块;使能信号分别与RO阵列模块和计数器模块相连,激励信号Ci输入RO阵列模块,RO阵列模块依次连接计数器模块、自测试模块、比较器和可靠性标志产生模块;控制信号K和S分别控制自测试模块和可靠性标志产生模块;自测试模块包括第一、第二MUX选择器,第一、第二加法器和阈值单元;阈值单元的阈值fc,通过第一、第二加法器加入电路来改变计数值;第一、第二MUX选择器的输入受控制信号S和K控制,控制信号为0时,第一、第二MUX选择器分别选择第1条电路、第3条电路输入,控制信号为1时,第一、第二MUX选择器分别选择第2条电路、第4条电路输入;第一、第二MUX选择器分别选择第2条电路、第4条电路输入时,接入阈值单元。

2.如权利要求1所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,RO阵列模块包括N个环形振荡电路和N选2路选择器。

3.如权利要求1所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,可靠性标志产生模块包括第一、第二分配器,第一、第二、第三寄存器和同或模块;第一、第二分配器受控制信号K和S控制,控制信号为0时,输入被分配到第6条电路、第8条电路输出,控制信号为

1时,输入被分配到第5条电路、第7条电路输出;第一寄存器用于存储响应Ri的值,第二寄存器用于存储测试信号Ti1;同或模块将测试信号Ti1和Ti2进行同或运算并将结果存储于第三寄存器中。

4.如权利要求2所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,计数器模块包括第一、第二计数器,用于计算给定时间内振荡电路输出的高电平个数。

5.如权利要求2所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,使能信号控制环形振荡电路和计数器模块的工作,当使能信号置0时,计数器模块不工作,自检电路处于静止状态,环形振荡电路的输出一直保持高电平不变;当使能信号置1时,环形振荡电路开始正常振荡,计数器模块开始工作。

6.如权利要求1所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路,其特征是,比较器模块用于比较第1条、第3条电路或第2条、第4条电路频率的大小并产生相应的输出响应Ri。

7.如权利要求1‑6任意一项所述的针对RO PUF输出响应的可靠性自检电路自检方法,其特征是,RO PUF电路输出响应Ri和标识该响应可靠性的可靠性标志Fi;包括以下步骤:步骤1、进入响应输出模式,产生输出响应Ri;

激励信号Ci使N个环形振荡电路任选两路构成RO PUF,控制器产生控制信号S=0,K=0,阈值单元不接入电路中,PUF处于正常工作模式;

设第一路的振荡信号通过第一计数器得到频率为f1,第二路的振荡信号通过第二计数器得到频率f2,两路频率被输入到比较器中,频率差值△f=f1‑f2,比较器根据△f的极性输出响应Ri=0或者Ri=1;Ri在可靠性标志产生模块内部从第一分配器的第6条电路和第二分配器的第8条电路输出并存储于第一寄存器中;

步骤2、进入可靠性自检模式,产生可靠性标志Fi;

步骤2.1、改变控制信号S=1,K=0,PUF进入可靠性自检模式;阈值单元通过第一加法器接入到第1条电路;第1条电路的频率为f1+fc,两路频率输入到比较器中,频率差值△f'=△f+fc,比较器根据△f'的极性产生测试输出Ti1;测试输出Ti1在可靠性标志产生模块内部从第一分配器的第5条电路输出并存储在第二寄存器中;

步骤2.2、再次改变控制信号S=0,K=1,将阈值单元通过第二加法器接入到第4条电路中;两路频率被输入到比较器中,频率差值△f'=△f‑fc,产生测试输出Ti2;可靠性标志产生模块内部的第一分配器受S控制从第6条电路输出到第二分配器,K控制第二分配器从第7条电路输出至同或模块;将第二寄存器中存储的Ti1与输入的Ti2在同或模块中进行同或运算,产生可靠性标志信号Fi,并存储到寄存器第三寄存器中。