利索能及
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专利号: 2022104609973
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、定义元件信息

初始化元件类型,定义元件的编号、编号前缀、名称、引脚个数、参数个数并按照引脚以及参数的存储顺序,确定引脚及参数的物理意义;

S2、元件添加

根据初始化元件类型时获取的元件类型索引,在存储电路的数组中开辟相应大小的存储空间,来存储对应元件的信息,该过程详细来看为元件的总信息长度=元件类型信息长度+元件引脚个数+元件参数个数,根据元件类型索引,对提前定义好的元件引脚个数、元件参数个数进行查询并获取,其中元件类型信息长度=1,从而获取元件的总信息长度来开辟指定大小的存储空间;

S3、元件引脚连接

按照元件添加的顺序,元件被分配编号,根据编号获取所对应的元件类型,从而对元件的连接关系进行赋值,连接关系的表示如下:在添加元件时,已经申请了元件对应连接关系的存储空间;我们对线分配编号,如果线一端连接了地则线号为0,如果线一端未连接地,那么线号从1开始,每添加未和现存的线相连接的线,线计数器会加一,从而对对应元件引脚的线号进行赋值;

S4、各单元连接

连接元件引脚后,如果要对线号进行合并,将需要合并的线号载入数组,遍历存储电路的数组中每个元件引脚,如果线号是数组中的线号,则将对应的线号设置为线号数组的第一个元素的值;

元件添加到存储电路的数组中后,需要对参数设置,即通过元件编号获取元件类型及对应类型引脚个数及参数个数,从而对元件的参数进行修改,不同元件类型具有不同物理意义及数量的参数,且各个元件的参数具有标准单位;

当电路搭建好且决定电路名称后,将对应的线设置为端口,存储电路的数组中所对应的线号会改变为端口名称,决定电路名称及设定好端口后,存储电路的数组会以二进制的格式存储为“名称.cir”的文件;

电路被保存为文件后,读取电路时,为防止原电路的线号与被读取进的电路的线号冲突,采取以下措施:当电路被读取进存储电路的数组时,除了地所对应的线号0及被设为端口的线名称不会被改变,其他线号会被加上当前线计数器的值‑1,即线号=线号+线计数器的值‑1,获取当前最大的线号,并将线计数器设为最大线号+1,将读取的电路数组与存储原电路的数组相连接,具有端口的电路的文件被读取进存储电路的数组中后,端口需要被连接,根据以上步骤可连接端口;

S5、检查并输出电路

检查电路时,遍历存储电路的数组判断每个元件的引脚是否连接及元件的参数是否有意义,如果每个元件的引脚已连接及元件的参数有意义,则电路完整,反之,则电路不完整,在输出电路时,输出电路具有两种方式,分别为输出电路编码、输出网表,其中网表为电路仿真中必要的文件,输出电路编码时,将会返回存储电路的数组,输出网表时,将会对电路编码进行处理,根据元件的编号、编号前缀、名称、引脚个数、参数个数及电路编码,转化为网表的格式并输出;

S6、参数优化

进行参数优化时,参数分为可优化参数、固定参数、变量参数,可优化参数为整数或浮点类型,固定参数与变量参数为字符串类型,即10和10.0为可优化参数,“10”、“10.0”为固定参数,“a(10)”、“a(10.0)”为变量参数;

S7、拓扑结构优化

进行拓扑结构优化时,需要对电路分为待优化部分及固定部分,即根据需要优化的电路的端口数,在定义元件信息中加入待优化电路元件类型,根据元件添加状态以及连接元件引脚后对多条线进行连接时将其加入到电路中并与当前电路连接。

2.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S1中,对应定义的元件类型的编号前缀、名称、引脚个数、参数个数会被存入元件信息数组,随后根据添加元件类型的顺序与当前加入的元件类型数量自动分配元件类型的编号。

3.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S2中,添加元件时,元件会被按照添加顺序存入存储电路的数组中,而元件对应的引脚连接关系及参数将会被赋初始值,通过前一个元件类型,获取前一个元件类型对应的引脚个数及参数个数,从而获取前一个元件的总信息长度,确定存储电路的数组中下一个元件类型的位置,以此类推遍历整个电路,且每个元件的索引会被存储至元件索引数组中,以便直接对元件信息进行修改。

4.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S3中,在连接元件引脚的过程中,需要参考规范的元件引脚存储顺序对电路进行连接,元件所对应的引脚将会被赋值为线号,如果指定了线号,那么元件引脚会被连接到指定的线;如果未指定线号,线元件引脚会被自动分配新的线号。

5.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S6中,对可优化参数进行优化时,部分电路元件的参数我们想要对其进行优化,故我们使用整数及浮点类型设定该参数的值,在优化过程中,参数的值会随着优化算法的输出而改变。

6.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S6中,固定参数在参数优化中,部分电路元件的参数我们不想要对其进行优化,故我们使用字符类型设定该参数的值,在优化过程中,该参数的值不会进行改变。

7.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S6中,变量参数在参数优化中,部分电路元件的参数之间具有一定函数关系,故将参数设为变量,如一个参数为“a(10.0)”,另一个参数为“2*a(20.0)”,那么说明两个参数呈1:2的关系,其中括号内的10.0与20.0是参数值;a为变量名,修改为不同名称;“a(10.0)”和“2*a(20.0)”表示了两个参数之间的函数关系,支持数学基本运算,一个变量的值改变,与其变量名相同的变量值也会跟着改变。

8.根据权利要求1所述的基于线性编码的电路拓扑及参数表示方法,其特征在于,所述步骤S7中,通过拓扑结构优化算法,对待优化部分中的元件的连接关系、元件数量、元件类型进行改变,从而得到符合需求的电路结构。