【KiCad】KiCad基于正则表达式（regexp）的过滤器在DDR布线中...

谷谷小师妹

【KiCad】KiCad基于正则表达式（regexp）的过滤器在DDR布线中的应用举例

我目前使用的是自己本地编译的KiCad master 的版本，但是文中的内容应该与发布的稳定版中规则是一样的。我测试与截图的 KiCad 版本为 7.99.0-3775-g1bac16459a (即所使用的 revision 为 1bac16459a )。与官方下载的 nightly build 应该是一样的。如果你想测试 nightly build 但不知道下载方式，可以看KiCad技巧及功能追踪: 网络查看器(Net Inspector)；IPC2581；集成FEM；线长调整 bug 修复，仿真等

本人也是近一年才开始学习高速数字信号布线，并尝试使用 KiCad 设计 DDR 电路，有任何错误之处也请大家不吝指教，有兴趣的朋友也可以与我交流切磋。

KiCad 过滤网表 (net names) 支持正则表达式 (regexp)。不过这个可能是对“程序员友好”的功能，但是任何人愿意学习它的语法（比编程简单多了），它将成为一个极其强大且方便的工具。很多高级一点的编辑器 / IDE，都支持正则表达式的查找与替换（不过语法风格会有一点不同，但是大同小异）。

KiCad 的底层使用了 wxWidgets，所以 KiCad 使用的正则表达式的语法需要看 wxWidgets 的实现，地址在这里：https://docs.wxwidgets.org/3.2/overview_resyntax.html

下面我结合一个 DDR 布线来举例 KiCad 里正则表达式的使用。

我使用了层次原理图 ( hierarchical sheet，这里使用了官方文档目前使用的翻译术语。后文简称层次图。 )来管理项目模块和使用模块复用(或许我应该挖个坑，后面再写一篇关于此功能应用举例的文章)。

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原理图组织

DDR Chips 子图，包含两片 DDR 芯片及相关器件

两片 DDR 芯片的原理图是同一个层次图的不同实例（引用）

这个是实际的芯片符号 ( Symbol )。省略了电源部分。

网络类

开始布线前，要定义网络类如下

注意，这里的数值都是默认值。之所以使用默认值，是因为通过板厂商(嘉利创或者华秋)的预设的叠层计算，同一阻抗在不同层的线宽线距不同，所以我使用自定义规则来定义这些参数，而不是单一的值。自定义规则我会在下一篇文章中举例。

时钟线

DDR 时钟线按差分阻抗 100 ohm设置，网络名命名方式为 /DDR/DDR4_CLK_N和/DDR/DDR4_CLK_P

网络名路径可以通过在原理图内选择相应的标签获得，如图

对于过滤器规则(Pattern)，最简单的方式是通配符，即，使用*(星)号指代零个或多个字符，

或者?(问)号来指代一个任意字符：

或者使用正则表达式来进行精确匹配：

[NP] 表示这个字符是N或者P。

对于时钟线这个简单例子来说，用哪种方式没有差别。但是要注意，通配符方式与正则方式是不可以混用的。下面来看一看其他信号线的过滤。

地址线

地址线前缀与时钟线一样，后缀是从A0-A16，其中A14, A15, A16是复用功能线，还有复用功能的尾缀。就地址线单一来说，也可以使用通配符功能。不过为了后面的扩展，这里仅采用正则表达式方式。

A[0-9]表示A后面是数字(字符)0,1,2,3,4,5,6,7,8,9的任意一个。这时候只匹配了一位数字。要匹配多位数字(字符)，使用+号:

+号表示，前面字符（规则）的一个或多个，所以它可以匹配00...09, 10...19, ..., 90...99, 000...009, 010...019, ... ,100...109, ... , 990 ... 999, 以此类推任意多字符（这里为数字，有语法可以限制位数）。

对于A14, A15, A16有后缀的情况，最简单的方式是使用.* 语法，.(英文名点）表示任意字符，*（星号）表示前面字符的零或多个：

现在就是全部地址线。

控制线

注意到有两根线是BA0, BA1，我们可以单独写一条规则(pattern):

但是这条规则与地址线仅差一个B，所以可以使用?（表示有或没有，注意通配符与正则语法不能混用，这里不是通配符的任意字符的意思），所以可以使用：

这样，地址线与BA0/BA1线就共用了一条规则。

我们还有一条 BG0 线，在上一条规则的基础上，使用[]（任意一个字符）来把BG0线加入到规则：

还有一条ODT0线，可以单独写一条规则。如果要整合到上一条规则一起，需要使用到()（字符组）与| （逻辑或）：

其中， B?[AG]是一个组，ODT是另一个组，分别用()区隔，这两个组用|进行逻辑或。

增加nACT 和 nCS0（实际为 ~{ACT}和~{CS0}）

一定要注意 () 的匹配，语法错误就会不能匹配。新手可以分成不同的规则条目来写。

当掌握了正则表达式的语法之后，也可以在 Net Inspector 里使用正则表达式来分组：

可以使用（英文）逗号区隔多个正则表达式，进行多个分组：

不过目前 KiCad 还不支持在 Net Inspector 进行分组编辑管理（比如命名等的）。另外之前版本不能在重启 KiCad 之间保存 Net Inspector 的规则内容，我提交了 MR (#1749) 被合并进 7.99 master，但未发布到稳定版。

正则表达式讲到这么多。下一篇将讲解自定义规则的使用。