1 原理圖通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在原理圖設(shè)計中，現(xiàn)在國外有很多種EDA工具，每種設(shè)計工具都有自己的底層數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。原理圖解析器采用了一種通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來兼容ViewDraw、EDIF200和Concept這3種原理圖設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。文中在解析器前端采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模塊只針對ViewDraw的底層原理圖，解析器在工作時通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模塊把ViewDraw的底層原理圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保存在內(nèi)存中供解析器使用。
2 COM組件技術(shù)與ATL技術(shù)簡介
COM即組件對象模型，是由Microsoft提出的組件標(biāo)準(zhǔn)，是一種以組件為發(fā)布單元的對象模型，它不僅提供了組件之間進(jìn)行交互的規(guī)范，也提供了實現(xiàn)交互的環(huán)境。組件之間的接口是組件軟件的核心，因為接口是組件之間進(jìn)行通信的基礎(chǔ)。因此，軟件組件應(yīng)該遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在同一軟件中的組件必須使用同樣的接口標(biāo)準(zhǔn)才能保證組件之間可以進(jìn)行通信。COM就是這樣一個為大家一致推崇的組件標(biāo)準(zhǔn)。組件對象之間進(jìn)行交互的環(huán)境不依賴于任何特定的語言，所以COM也可以是不同語言協(xié)作開發(fā)的一種標(biāo)準(zhǔn)。
ATL(Active Template Library)活動模板庫，是Visual c++提供的一套基于模板的C++類庫，利用這些模板庫，可以建立小巧、快捷的COM組件程序。ATL使用了C++中的模板、多繼承等高級技術(shù)，甚至還用到了STL。在Visual C++的編譯環(huán)境中，對ATL的支持非常強(qiáng)大，所以采用ATL技術(shù)可以方便地實現(xiàn)COM組件的開發(fā)，但又不用過多的去考慮COM的底層技術(shù)，這樣極大地提高了COM組件的開發(fā)效率。
3 系統(tǒng)構(gòu)成
原理圖解析器，主要以數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊和原理圖通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模塊，為系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)，按通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式存儲的原理圖數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)資源，并在ATL技術(shù)平臺下對這些數(shù)據(jù)資源進(jìn)行規(guī)劃和組織。解析器最終以COM組件的形式向外部客戶程序提供服務(wù)。解析器提供了21個接口，81個方法，這些接口與原理圖的主要構(gòu)成對象一一對應(yīng)。整個系統(tǒng)以下方式進(jìn)行組織和運行的：
(1)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換模塊將原理圖進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換并以通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的格式存儲于內(nèi)存中，這個功能主要由工程接口IFvdProj實現(xiàn)；
(2)按照接口的功能需求對原理圖的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行歸納和整理，這里主要處理了器件、模塊、管腳、網(wǎng)絡(luò)(普通網(wǎng)絡(luò)和總線網(wǎng)絡(luò))、網(wǎng)絡(luò)段、連接等，還有這些物理實體的位置、標(biāo)識及屬性等；
(3)對各種異常情況在組件內(nèi)部進(jìn)行了處理，并將相應(yīng)的錯誤代碼以函數(shù)值的形式返回，客戶端可以用捕獲COM異常的方法來獲取這些錯誤代碼。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖l所示。
4 原理圖解析器接口組織調(diào)用關(guān)系描述
原理圖通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身有著龐大復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)，如果直接把通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以COM接口的形式提供給客戶端，會使原理圖解析器接口規(guī)模過大，信息零散且組織規(guī)律性較差。因此，必須對數(shù)據(jù)資源的提供方式進(jìn)行規(guī)劃。原理圖解析器提供了，如圖2所示的數(shù)據(jù)資源組織方式。
該圖列出了原理圖解析器的21個接口和主要的調(diào)用關(guān)系，其中實線箭頭表示從原理圖組織結(jié)構(gòu)上講由上層對象調(diào)用下層對象，虛線箭頭表示由下層對象調(diào)用上層對象。以器件和網(wǎng)絡(luò)為核心介紹接口對數(shù)據(jù)資源的組織關(guān)系。
(1)原理圖——網(wǎng)絡(luò)：由工程接口進(jìn)入，生成目標(biāo)原理圖的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再調(diào)用單頁原理圖接口，由單頁原理圖接口中的GetNets()方法或GetAllNets()方法可以獲取網(wǎng)絡(luò)(包括普通網(wǎng)絡(luò)和總線網(wǎng)絡(luò))集接口IFvdNets，通過該接口的Item()方法可以獲取單個網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的接口。
(2)原理圖——器件：由工程接口進(jìn)入，生成目標(biāo)原理圖的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再調(diào)用單頁原理圖接口，由單頁原理圖接口中的GetComps()方法或GetAllComps()方法可以獲取器件(包括普通器件和模塊)集合接口IFvdComps，通過該接口的Item()方法可以獲取單個器件對應(yīng)的器件接口IFvdComp。
(3)由下層對象向上層對象的訪問：例如可以通過一個器件管腳的接口IFvdCmpPin來獲得該管腳所在的器件接口IFvdComp，而通過接口IFvd—Comp又可獲取該器件所在的原理圖頁的接口IFvdSheet，通過接口IFvdSheet又可訪問該原理圖頁的所有資源。在此需要說明，對于某一頁確定的原理圖，不管通過哪種途徑來獲取其對應(yīng)的接口，這個接口可以提供的原理圖資源總是相同的，這也是符合客觀實際的。
由以上分析可以看出，原理圖解析器的這種接口組織調(diào)用關(guān)系支持了各種形式的對原理圖資源的訪問，同時也保持了信息的準(zhǔn)確性和完整性。
另外，為了方便用戶使用，在原理圖接口IF—vdSchs和單頁原理圖接口IFvdSheet的方法中還提供了器件和網(wǎng)絡(luò)的查找功能：對于器件支持Refdes(器件的引用屬J陛定義)和全路徑uID(器件在原理理圖中的唯一的標(biāo)識)查找；對于網(wǎng)絡(luò)支持Label值查找和全路徑UID的查找。
各接口說明如下：
(1)IFvdAur：屬性接口，獲取屬性名、屬性值和屬性的可見性；
(2)IFvdAttrs：提供一個訪問屬性集合對象的接口，該屬性集合對象內(nèi)部包含一組屬性對象的接口指針；
(3)IFvdBox：外圍框接口；
(4)IFvdCmpPin：器件管腳接口，獲取管腳所在器件、管腳屬性集、管腳連接和管腳相連的symbol的管腳；
(5)IFvdCmpPins：器件管腳集合接口，提供一個訪問器件管腳集合對象的接口；
(6)IFvdComp：器件接口，可獲取各類子對象和內(nèi)部屬性；
(7)IFvdComps：器件集合接口，提供一個訪問器件集合對象的接口；
(8)IFvdConnection：連接接口，可獲取連接中的器件管腳、網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)段；
(9)IFvdConnections：連接集合接口，提供一個訪問連接集合對象的接口；
(10)IFvdLabel：Label接口，獲取Label的名字和可見性；
(11)IFvdNet：網(wǎng)絡(luò)接口，可獲得各類子對象及內(nèi)部屬性；
(12)IFvdNets：網(wǎng)絡(luò)集合接口，提供一個訪問網(wǎng)絡(luò)集合對象的接口；
(13)IFvdSymPin：Symbol管腳接口，可獲得Symbol管腳的內(nèi)部屬性；
(14)IFvdSymPins：Symbol管腳集合接口，提供一個訪問Symbol管腳集合對象的接口；
(15)IFvdPoint：位置坐標(biāo)接口，獲取位置的坐標(biāo)值；
(16)IFvdProj：解析原理圖工程接口；
(17)IFvdSheet：單頁原理圖接口，可獲取單頁原理圖中各種對象及搜索器件和網(wǎng)絡(luò)；
(18)IFvdSch：原理圖接口，可獲得原理圖中單頁原理圖的頁數(shù)和原理圖對象集合；
(19)IFvdSegment：網(wǎng)絡(luò)集合接口，可獲取網(wǎng)絡(luò)段屬性集合和網(wǎng)絡(luò)段所屬的網(wǎng)絡(luò)；
(20)IFvdSegments：網(wǎng)絡(luò)段集合接口，提供一個訪問網(wǎng)絡(luò)段集的接口；
(21)IFvdSymbol：符號接口，獲取內(nèi)部管腳集和屬性集。
5 調(diào)用方法說明
原理圖解析器是基于ATL技術(shù)而開發(fā)的，是一個符合COM標(biāo)準(zhǔn)的組件，因此在使用時要按照COM組件的使用規(guī)范。原理圖解析器共有21個接口，其內(nèi)部分別對應(yīng)21個COM類。在這21個COM類中，只有原理圖工程接口IFvdProj對應(yīng)的類為可創(chuàng)建類，其余20個接口對應(yīng)的類均為不可創(chuàng)建類?？蛻舳顺绦蚨家怨こ探涌贗FvdProj為入口點，通過創(chuàng)建解析器的組件實例來獲取接口IFvdProj的地址指針，其它接口的獲取都要從IFvdProj開始，通過接口提供的各種方法來獲取。客戶端建立組件，通過組件接口訪問原理圖資源的流程如下：
(1)在系統(tǒng)上注冊…原理圖解析器組件PST．DLL；
(2)在客戶程序中使用“import”預(yù)處理指令導(dǎo)入PST．DLL：
(3)創(chuàng)建解析器組件，并獲取入口點接口IF
6 使用結(jié)果示例
下面這段程序統(tǒng)計了一頁原理圖中當(dāng)前層的網(wǎng)絡(luò)數(shù)和包括所有底層后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)，并且使用了對網(wǎng)絡(luò)的查找功能：
程序的執(zhí)行結(jié)果，如圖3所示。
7 結(jié)束語
文中描述了自行開發(fā)的基于ATL技術(shù)的原理圖解析器，介紹了系統(tǒng)的基本構(gòu)成和接口的組織關(guān)系。另外，還對解析器的使用作了詳細(xì)說明，并在文中最后給出了一個實際使用的示例。原理圖解析器的開發(fā)得以在不使用國外EDA工具的情況下，方便地訪問原理圖資源，從而節(jié)約了大量的資金，并為國產(chǎn)EDA軟件的開發(fā)和市場化進(jìn)行了有益的嘗試。
