为了在世界范围内推行可信计算技术,TCG(可信赖计算组织)定义了具有安全存储和加密功能的TPM(Trusted Platform Module)可信平台模块。该平台是一种基于TCG工业标准规范的微控制器。该控制器用于存储口令、数字证书和加密密钥,并为各种计算平台提供安全认证、加密和网络接入服务。TPM系统关键模块之一的随机数发生器(Random Number Generator, RNG)产生用于加密处理器的加密、解密及密钥生成等功能的种子数字。该随机数发生器提供了TPM内部随机数的来源,这些随机数用于密钥分配的临时交互号(nonce),密钥的产生以及数字签名过程中。此外,对高质量随机数的要求与日俱增,真随机数发生器受到广泛关注;系统芯片技术的出现和发展,提出了实现片上随机数发生器的需要;鉴于以上现实状况,本文提出了一种基于锁相环噪声源的随机数发生器实现方法,该方法具有真随机性,易于实现和集成。该设计方法具有三个显著的特点:(1)噪声源取自于物理现象-锁相环的相位噪声,而非通常的自由振荡器;(2)采用冯-诺伊曼校正器对原始采样数据进行处理,去除偏置,改善随机性;(3)采用线性反馈移位寄存器(LFSR)和元胞自动机移位寄存器(CASR)算法对采样数据进行杂化处理,改善输出的统计属性,既保证真随机性,又保证发生器有确定的输出。本文提出了一种基于锁相环相位噪声的真随机数发生器的设计方法,完成了该真随机数发生器的设计和仿真,并对仿真结果进行了统计测试,对其性能进行了分析和总结。这是对用锁相环实现随机数发生器的一种尝试,其结果可以供TPM系统使用或者高质量随机数发生器研发人员参考。