Cadence提供二次开发的SKILL语言,它是一种基于通用人工智能语言—Lisp的交互式高级编程语言(LISP即List Processing-表处理,是最早和最重要的符号处理编程语言之一,它于1958年由美国的J. McCarthy提出,LISP在人工智能AI方面获得广泛应用)。
SKILL语言支持一套类似C语言的语法,大大降低了初学者学习的难度,同时高水平的编程者可以选择使用类似Lisp语言的全部功能。所以SKILL语言既可以用作最简单的工具语言,也可以作为开发任何应用的、强大的编程语言。 SKILL可以与底层系统交互,也提供了访问Cadence各个工具的丰富接口。用户可以通过Skill语言来访问,并且可以开发自己的基于Cadence平台的工具。
1. Skill语言和Lisp语言的关系
Skill函数提供两种表示法,一种是代数表示法,现在大多数语言采取这种方式,即func( arg1 arg2 ...),另一种是前缀表示法,类似于Lisp语言,即(func arg1 arg2 ...)。这里举个例子作为对比:
1.代数表示法
procedure( fibonacci(n) if( (n == 1 || n == 2) then 1 else fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2) ) )
2.前缀表示法
(defun fibonacci (n) (cond ((or (equal n 1) (equal n 2)) 1) (t (plus (fibonacci (difference n 1)) (fibonacci (difference n 2)))) ) )
这里可以看到类似Lisp语言的表示法后面有很多右括号,而且函数和参数容易混淆,所以一般推荐还是用常用的类C语言代数表示法
Skill程序就像一个list表,类似Lisp语言,程序的操作就像操作数据(list)一样,可以生成,修改,求值等
2. 关于Skill函数
SKILL语言支持一套类似C语言的语法,初学者有了一定的C语言基础,入门是很容易的。Cadence的工具可以通过CIW,Bindkey,Form,Menu等多种方式调用skill函数,送到skill语言的解释器来执行各种操作。
其中CIW(Command Interpreter Window),即启动Icfb的第一个窗口,包含一些常用的menu,一个输入行,以及一个输出区域,这里是常用的debug skill程序的地方,当然cadence也提供了Tools->Skill Development,有兴趣的话可以深入研究一下
2.1 Skill函数的查阅方法
Skill语言有n多函数,加上众多工具的接口函数,可以用成千上万来形容,初学者可能会感到晕头转向,无从下手。其实只要了解基本的变量,控制语句,输入输出以及一些常用工具的基本函数就可以了,大多数函数都可以用到再查阅。开始学习skill时可以仔细看看SKILL Language User Guide,其他的可以用到时再查阅,这里列出几个经常会用到的文档:SKILL Language Reference -Skill语言相关的函数,Cadence User Interface SKILL Functions Reference -Cadence应用程序图形界面接口函数,Design Framework II SKILL Functions Reference,SKILL Custom Layout Reference,SKILL Schematic Composer Reference分别是Cadence的Design Framework II,版图,电路的接口函数。
当然还有其他众多工具的接口函数,因此Skill需要方便的函数查阅方法,这里列出3种:
1.最简单的方法,看~/CDS.log文件或者CIW的输出区域,把Options-> LogFilter都选上。这里一般可以查阅在图形界面下运行的函数,如图,我们可以看到画path线的函数以及输出结果等
2.在CIW里输入命令startFinder,或者在Terminal上输入cdsFinder& . Finder适用于至少知道函数名的一部分,这里可以查到函数的用法简介。例如上图我们看到画path的函数是leHiCreatePath(),但这是图形方式的函数,对应skill方式的函数呢用法呢,可以在Finder中输入CreatePath,这样我们就可以看到包含有CreatePath的所有函数,如图,leCreatePath即是我们想找的函数,这里可以看到简单的用法介绍
3.上面我们查到的关于函数用法的介绍很简单,如何知道其详细介绍呢。当然如果你知道函数在那个文档里,直接打开就行了,如果不知道,就需要打开help的search功能,这里可以查到详细的功能用法。
运行cdsdoc&, 点击Search打开Cadence help的搜索功能,工具会自动启动一个http服务,同时打开搜索网页,启动服务后,你也可以在windows的IE里输入http://hostname:9000/search.htm,同样可以打开搜索页面,需要注意的是,在C:\WINNT\system32\drivers\etc\hosts文件中需要加入hostname对应的ip,如:
127.0.0.1 localhost 10.0.10.2 host1
Cadence help的搜索功能默认是用Netscape打开搜索网页,如果没有装Netscape,可能会打不开网页。可以先打开firefox,mozila等浏览器,再启动cadence doc搜索http服务,这样就可以打开搜索网页了
3. Skill语言简介
Skill语言的很多地方和C语言差不多,如变量,函数,控制结构,输入输出等,详细的介绍可以参考User Guide,这里只作简单介绍。
3.1. Skill的变量不需要事先声明,Skill第一次用到是会自动生成变量。变量可以由字符、数字、“_” 和 “?” 组成,注意第一个字符不能是数字和”?”。由于Cadence所开发的Skill中的变量、函数都是第一个字母小写,以_为开头的是Cadence的专用函数,为了避免冲突,建议大家函数和变量命名都以大写字母开头。
3.2. Skill的函数的调用方式有三种,
strcat( "Hello" "," " everyone" "!" ) ;常见的类C格式 ( strcat "Hello" "," " everyone" "!" ) ;类Lisp语言的格式 strcat "Hello" "," " everyone" "!" ;上面的括号可以省略
返回的结果都是=> "Hello, everyone!"
推荐使用第一种方式,需要注意的是函数和第一个括号之间没有空格,否则会报错
如: s
trcat ( "Hello" "," " everyone" "!" ) => *Error* eval: not a function - "Hello"
这是调用skill函数的一个常见问题,其它的问题还有:
a. 软件没响应,比如在CIW中输入段代码,软件没有反映,什么结果也没有,一般是因为( )或者” “不成对造成的,一般可以通过键入 ] 来解决,它表示补充完不对称的括号(可以代替任意多个右括号),如果还没有响应,键入 “] 这时大部分情况下,系统会有响应
b. 数据类型不匹配,如:
strcat( "Mary had a" 5 ) =>*Error* strcat: argument #2 should be either a string or a symbol (type template = "S") – 5
3.3. Skill List是Skill基于Lisp(List Processing)语言的表现,它是skill数据对象的一个有序集合,skill数据甚至程序本身都可以看作是一个list,这是C语言中所没有的概念。下面是skill list的简单例子
List Explanation
(1 2 3) A list containing the integer constants 1, 2, and 3
(1) A list containing the single element 1
( ) An empty list (same as the special atom nil)
(1 (2 3) 4) A list containing another list as its second element
A). 创建list有以下几种基本的方法:
Specify all the elements of the list literally with the single quote ( ‘ ) operator.
Specify all the elements as evaluated arguments to the list function.
Add an element to an existing list with the cons function.
Merge two lists with the append function.
1).用 ' 和 list 定义一个list,注意两者的差别
a = 1 => 1
b = 2 => 2
'( a b 3 ) => ( a b 3 )
list( a b 3 ) => ( 1 2 3 )
2).用cons命令添加一个元素到一个list的头部
result = '( 2 3 ) => ( 2 3 )
result = cons( 1 result ) => ( 1 2 3 )
3).用append命令合并两个list
Lista = '( 4 5 6 ) => ( 4 5 6 )
Listb = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
Listc = append( Lista Listb) => ( 4 5 6 1 2 3 )
B). 访问list或者list中某些元素的方法:
car访问list的第一个元素
numbers = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
car( numbers ) => 1
cdr访问list除了第一个元素外的其他元素,注意返回仍然是个list
numbers = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
cdr( numbers ) => ( 2 3 )
nth用索引访问list的某个元素,注意索引从0开始
numbers = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
nth( 1 numbers ) => 2
member检查指定的元素是否在指定的list中,它只检查顶层元素的元素,返回值是从搜到值开始到结尾的list
numbers = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
member( 4 numbers ) => nil
member( 2 numbers ) => ( 2 3 )
length计算list所包含元素的个数
numbers = '( 1 2 3 ) => ( 1 2 3 )
length( numbers ) => 3
C). 关于xy坐标或者bBox边界list的访问
在版图设计中,关于坐标的list是最长见的,它是一组2维的list,常见的表示方法有:
用 : 表示一个坐标的list,其结果和list命令一样,用xCoord和yCoord命令可以访问xy坐标
xValue = 300 yValue = 400 aCoordinate = xValue:yValue => ( 300 400 ) xCoord( aCoordinate ) => 300 yCoord( aCoordinate ) => 400
用list命令和 ' 来表示一个bBox,list命令先计算变量或者表达式,然后赋给list,' 表示的list和字面的一样,不会计算变量或者表达式的值
bBox = list( 300:400 500:450 ) ;含有 : 的bBox
含有变量用list
lowerLeft = 300:400
upperRight = 500:450
bBox = list( lowerLeft upperRight )
' 表示的list严格按字面意思
bBox = '(( 300 400 ) ( 500 450 ))
通过car和cdr的组合可以访问bBox每一个元素,而且有相关的简化函数,如下表:
List的相关操作有很多,这里就不详细介绍了,可以参考User Guide里的Advanced List Operations
3.4. Skill的输入输出
1). 输出显示数据:
print 和println 函数都可以用来显示单个数据,println可以在显示的数据后多加一个回车
for( i 1 3 print( "hello" )) ;Prints hello three times. "hello""hello""hello" for( i 1 3 println( "hello" )) ;Prints hello three times. "hello" "hello" "hello"
printf 函数是格式化的输出,下面的例子是一定格式输出图形层的统计
printf( "\n%-15s %-15s %-10d %-10d %-10d %-10d" layerName purpose rectCount labelCount lineCount miscCount )
对应参数的意义如下,printf需要注意输出类型的对应
%[-][width][.precision]conversion_code [-] = left justify [width] = minimum number of character positions [.precision] = number of characters to be printed conversion_code : d - decimal(integer) f - floating point s - string or symbol c - character n - numeric L - list (Ignores width and precision fields.) P - point list (Ignores width and precision fields.) B - Bounding box list (Ignores width and precision.)
2). 输出数据到一个文件:outfile定义输出接口文件,print println fprintf输出到接口文件, close关闭打开的接口,见下面的例子
myPort = outfile( "/tmp/myFile1" ) for( i 1 3 println( list( "Number:" i) myPort ) ) close( myPort )
输出到文件/tmp/myFile1.
("Number:" 1) ("Number:" 2) ("Number:" 3)
myPort = outfile( "/tmp/myFile2" ) for( i 1 3 fprintf( myPort "Number: %d\n" i ) ;注意printf函数不能输出到port ) close( myPort )
输出到文件/tmp/myFile2.
Number: 1 Number: 2 Number: 3
3). 从文件读取数据:intfile定义输入接口文件,gets一次从接口文件读取一行字符串,fscanf根据指定的格式从接口文件读取,close关闭打开的接口
打开~/.cshrc,输出文件的每一行
inPort = infile( "~/.cshrc" ) when( inPort while( gets( nextLine inPort ) println( nextLine ) ) close( inPort ) )
打开~/.cshrc,输出文件中的每一个字符串
inPort = infile( "~/.cshrc" ) when( inPort while( fscanf( inPort "%s" word ) println( word ) ) close( inPort ) )
3.5. Skill的控制结构
1). 关系操作符,如下表:
2). 逻辑操作符,如下表:
SKILL中只有nil 是假(FALSE),其余的任何值都是真(TRUE)。
与/或逻辑操作只有在需要计算第二个表达式时,才计算第二个表表达式,比如&&操作,当第一个表达时为假时,就不会再计算第二个表达式,|| 操作,当第一个表达时为假时,才会再计算第二个表达式。
返回的结果是最后一个计算的表达式,因此与/或逻辑操作可以代替繁琐的if / when等控制语句,例如:C语言中的操作符, a>b ? c=a : c=b; 即c取a b中较大的一个Skill中没有类似的操作符,可以用下面语句来完成此操作:
if( a>b then c=a else c=b )
也可以用逻辑操作符:
c = (a>b)&&a || (a<b)&&b
当然Skill还提供的有max(a b …)的函数,举这个例子是为了说明&& || 可以代替if then else之类的控制语句
3). 控制语句:if(…then…else….),when,unless,case,cond,循环语句for,forecah等,控制语句和C语言类似,都是先判断某个变量或者表达式是否为真,然后执行下面的操作,需要注意的是:
关键词(其实也是skill的函数)和左括号之间不能有空格,
if…then…else的then是不能省略的(除了只有一个if,没有else的情况),
case的判断可以是数字和字符串,也可以是它们组成的list,但不支持变量和表达式
如果有很多判断语句,用cond代替if…then…else组合,代码比较清晰而且执行效率比较高,下面的两种代码是等效的。
把最可能出现的情况放在最前面,如果出现的几率都一样,把计算量最大的放在最后面,这样可以有效的提高代码效率。
cond( ( condition1 exp11 exp12 ... ) ( condition2 exp21 exp22 ... ) ( condition3 exp31 exp32 ... ) ... ( t expN1 expN2 ... ) ) ; cond if condition1 then exp11 exp12 ... else if condition2 then exp21 exp22 ... else if condition3 then exp31 exp32 ... ... else expN1expN2 ....
for和foreach是循环控制语句,for和C语言中的基本一样,foreach经常用于对list的每个元素作循环操作,每个循环依次把各个元素的值赋给一个变量,如下面的例子,你会注意到foreach的返回值是循环的list
rectCount = lineCount = polygonCount = 0 shapeTypeList = '( "rect" "polygon" "rect" "line" ) foreach( shapeType shapeTypeList case( shapeType ( "rect" ++rectCount ) ( "line" ++lineCount ) ( "polygon" ++polygonCount ) ( t ++miscCount ) ) ;case ) ; foreach => ( "rect" "polygon" "rect" "line" )
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