Kaotik Osilatör Tabanlı Gömülü Gerçek Rasgele Sayı Üreteci

Abstract

Bu çalışmada; FPGA üzerinde gerçek zamanlı, Heun nümerik diferansiyel denklem çözüm yöntemiyle yüksek bit üretim hızına sahip yeni kaotik sistem ile yüksek çalışma frekanslı halka osilatörler kullanılarak, yüksek çalışma frekansına ve yüksek bit üretim hızına sahip GRSÜ tasarımı gerçekleştirilmiştir (Şekil 2). Sistemin çalışma frekansı 400 MHz olarak tespit edilmiş ve yapılan tüm istatistiki testlerden başarılı bir şekilde geçmiştir. Bu sistem Xilinx Virtex-6 FPGA çipinde VHDL dilinde 32 bit IQ-Math Fixed-Point Number (Sabit-Noktalı Sayı) formatında tasarlanmıştır. Literatürdeki IEEE 754-1985 kayan nokta sayı formatındaki tasarımlarına nazaran sabit noktalı sayı formatının daha az FPGA çip istatistikleri kullandığı ve bu sayede çalışma frekansının ve bit üretim hızını arttığı gözlemlenmiştir. VHDL tamamen sayısal tabanlı olduğundan reel sayılar üzerinde işlem yapmak için sayıların sabit noktalı (IQ-Math Fixed-Point) veya kayan noktalı (IEEE-754 Floating-Point) biçimde ifade edilmesi gerekir. Sabit noktalı sayı biçimi hızlı ve kolay uygulanabilmesine rağmen, kayan noktalı sayı biçimi daha duyarlı işlemler için kullanılır.