zhou yang和Claude Opus 5
efcba30a0c
- 规则：铜层 2→4，差分 0.28/0.18，间距 0.15，过孔 0.3/0.2（rules_base） - 几何：98×98 板框 + 4×M3，槽阵居中，L1 12V 大铜 + 指头（pcb_base） - 摆位：五插槽留 L1，其余 133 件翻到 L4；背面镜像规则实测；Hub 放走廊 2、 东移 2.5 mm；扇出圈 / 小件间距 1.5（去耦例外）/ 9 A 过孔阵禁区（place_base） - 叠层按用户决定改为 L1 槽面 / L2 整层 +3V3 / L3 整层 GND / L4 器件面 - 布线：D± 七对按构造布通（USB3 掉头、USB1/2 北去掉头、USB4/5 东绕、 J23 桥），+3V3 / GND / +12V 平面网每脚一孔，0.125 网格 + PathFinder 开关（route_base、remote_route.ps1）；剩 37 个网待手工补 - 铺铜：4 层重写，入口链自南向北切段 + 断面校核（pour_base）； 已下发布线 / 缝合孔 / 铜面轮廓，填铜未成功（待查） - 工具：plot_base / plot_routes / shot_base，board_check 通孔两层都算 Co-Authored-By: Claude Opus 5 <[email protected]> Claude-Session: https://claude.ai/code/session_0168Bu6SEx3cXXCJLkdnE6zB
374 行
19 KiB
Python
374 行
19 KiB
Python
# -*- coding: utf-8 -*-
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u"""自建「PCI-E x4 金手指」封装 —— R2 刀片 `J1`（`PCIE-X4-EDGE-64P`）的板边本身。
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/c/Python314/python .claude/r2/fp_edge.py # 只打印几何 + 自检
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/c/Python314/python .claude/r2/fp_edge.py --push # 建/重画封装 + 挂到器件上 + 读回校验
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## 几何出处（**不是凭记忆写的**，M2d 的教训）
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主源：KiCad 官方封装库 `Connector_PCBEdge.pretty/BUS_PCIexpress_x4.kicad_mod`
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（其 descr 注明摘自 PCI-E CEM 的 add-in card edge-finger 图）。逐条交叉核对过：
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| 项 | 本封装 | 交叉核对 |
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|---|---:|---|
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| 间距 | **1.00 mm** | CEM / 立创资料 / KiCad 一致 |
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| 手指宽 | **0.70 mm**（净距 0.30） | 同上 |
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| 手指长 | **4.30 mm** | 中文资料常写 4.0，KiCad 4.3，同量级 |
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| 指尖到板边 | **1.30 mm** | multi-cb 给 PCIe 推荐 1.4；另一处给 0.6~1.5 窗口 ⇒ 1.3 在窗口内 |
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| 缺口（key） | 11 与 12 号针之间，宽 **1.9**，深 **7.45**，口部两个 0.5×45° 导入角 | KiCad x1 / x4 两个封装完全一致 |
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| A1 / B31 短指 | 长 **3.2**，指尖再退 **1.10** | CEM 的 PRSNT# 语义：**最后接触**，插到底才认在位 |
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| A 排 / B 排 | A = **底层**，B = **顶层** | 同 KiCad |
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⚠ **A1 / B31 必须是短指**：本方案的在位检测就是靠它俩（底板 A1=GND、B31=PRSNT{n}#，
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刀片上短接）。做成等长指，刀片插一半就报「已插入」，而这一类错误功能测试测不出来。
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## ⛔ T3 的「20° 斜边」在嘉立创下不了单
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嘉立创《金手指斜边设计注意事项》写明**只有 30° 和 45°，并建议优先 30°**。
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20° 是 PCI/PCIe 的行业标准角（德系板厂 multi-cb 给的就是 20°），但**这一版要在嘉立创打**，
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⇒ 方案文档 §5.3 / §21.3 的「20°/1.0 mm」改成 **30°**，深度由板厂按指长配。
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指尖留了 1.30 mm 裸边，30° 斜边吃不到镀层（这正是那 1.3 mm 的用途）。
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嘉立创另外两条硬要求，本封装已满足 / 已记：
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· **金手指处必须开通窗**（阻焊开窗）—— 焊盘自带开窗，且本封装不在指区放任何丝印。
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· 斜边板单片长宽 ≥ 50 mm —— 刀片 98×76，过。
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## 板框：缺口画在封装里，刀片外框在 M4 的 PCB 里画
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封装在 **BOARD_OUTLINE(11)** 层只出**缺口那一段**（两条竖线 + 顶部半圆 + 口部两个导入角），
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刀片 98×76 的外框在 PCB 文档里画，**底边要在缺口口部断开**，两段拼成一个闭合外框。
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⇒ 缺口忘不掉（跟着封装走），而外框尺寸仍归 PCB。断点坐标从本模块的 `notch_mouth()` 取，
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不要手抄。
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## 坐标系
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原点 = **金手指阵列 X 中心 × 卡的底边**。手指在 **+Y 方向**（板边 y=0，往板内长）。
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⚠ 实测：EasyEDA PCB / 封装编辑器里 **y 向上为正**，所以 +Y 就是「板内」。截图为证（§M4a）。
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`PIN_X[n]`（mm）是相对原点的 X；板边是 y=0。
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"""
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import json
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import math
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import os
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import sys
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sys.stdout.reconfigure(encoding='utf-8')
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HERE = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
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# ⚠ `.claude` 下有和 r2 同名的 R1 脚本（pcb_pour / pcb_rules / pcb_place）。
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# 只插父目录的话，**后面任何一个 `import pcb_rules` 都会拿到 R1 那一份**，
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# 而且不报错，只在调到 R2 专有的函数时才炸（2026-09-08 踩过）。
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# 规矩：两行都要写，HERE 后插（在 sys.path 最前）。
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sys.path.insert(0, os.path.dirname(HERE))
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sys.path.insert(0, HERE)
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from eda import run # noqa: E402
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LIB_ME = '543725e8f0454017a5691e7e570aeef6' # 个人库
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FP_NAME = 'EDGE-64P-P1.00_PCIE-X4-GF'
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DEV_NAME = 'PCIE-X4-EDGE-64P'
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MIL = 39.3700787401575
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# ── 几何常量（mm，出处见表头）────────────────────────────────────────
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PITCH = 1.0
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FW = 0.7 # 手指宽
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LONG_L, SHORT_L = 4.3, 3.2
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EDGE_CLR = 1.3 # 指尖到卡底边
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SHORT_BACK = LONG_L - SHORT_L # 短指指尖再退 1.1
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NOTCH_W, NOTCH_D = 1.9, 7.45 # 缺口宽 / 深（自板边算）
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LEAD_IN = 0.5 # 缺口口部 45° 导入角
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N_PER_SIDE = 32
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SHORT_PINS = ('A1', 'B31') # PRSNT#：最后接触
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GAP_AFTER = 11 # 11 号针之后空两格（缺口）
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ARC_SEG = 12 # 缺口顶部半圆用几段折线近似（见 outline_segments 的说明）
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def _x_raw(n):
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u"""第 n 号针在「以 1 号针为 0」的原始坐标（mm）。"""
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return (n - 1) + (2.0 if n > GAP_AFTER else 0.0)
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X_CENTER = (_x_raw(1) + _x_raw(N_PER_SIDE)) / 2.0 # 16.5
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PIN_X = dict()
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for _n in range(1, N_PER_SIDE + 1):
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PIN_X['A%d' % _n] = PIN_X['B%d' % _n] = round(_x_raw(_n) - X_CENTER, 4)
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NOTCH_CX = round((_x_raw(GAP_AFTER) + _x_raw(GAP_AFTER + 1)) / 2.0 - X_CENTER, 4) # -5.0
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LAYER = {'A': 2, 'B': 1} # A 排 = 底层，B 排 = 顶层
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def pad_geom(pin):
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u"""(x, y_center, w, h) mm。**y 为正 = 往板内**（实测：PCB 编辑器里 y 向上为正，
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见 §M4a 的截图判据；板边在 y=0，手指从板边往板内长）。"""
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h = SHORT_L if pin in SHORT_PINS else LONG_L
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tip = EDGE_CLR + (SHORT_BACK if pin in SHORT_PINS else 0.0)
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return PIN_X[pin], (tip + h / 2.0), FW, h
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def notch_mouth():
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u"""缺口在板边(y=0)上的两个断点 x（mm）—— 刀片外框底边要在这两点断开。"""
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half = NOTCH_W / 2.0 + LEAD_IN
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return round(NOTCH_CX - half, 4), round(NOTCH_CX + half, 4)
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def outline_segments():
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u"""缺口的板框线段 [(x1,y1,x2,y2), ...] + 半圆 (cx, cy, r)。"""
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hw = NOTCH_W / 2.0
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ml, mr = notch_mouth()
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yl = LEAD_IN # 导入角结束的高度
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top = NOTCH_D - hw # 顶部圆弧的圆心 y
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segs = [(ml, 0.0, NOTCH_CX - hw, yl), # 左导入角
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(NOTCH_CX - hw, yl, NOTCH_CX - hw, top),
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(mr, 0.0, NOTCH_CX + hw, yl), # 右导入角
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(NOTCH_CX + hw, yl, NOTCH_CX + hw, top)]
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# 顶部半圆用 ARC_SEG 段折线近似 —— **不用 pcb_PrimitiveArc**：
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# 实测它 create() 返回成功、画面上也画出来了，但 getAll()/getAllPrimitiveId() 一律
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# 返回空 ⇒ 既读不回来校验、也删不掉（重画时会越堆越多）。折线弦高误差
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# r*(1-cos(90/ARC_SEG deg)) < 0.01 mm，机械上无所谓，换来「可读回、可幂等重画」。
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pts = []
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for k in range(ARC_SEG + 1):
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a = math.pi * k / ARC_SEG # 0..pi，从右到左
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pts.append((NOTCH_CX + hw * math.cos(a), top + hw * math.sin(a)))
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for k in range(ARC_SEG):
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segs.append((pts[k][0], pts[k][1], pts[k + 1][0], pts[k + 1][1]))
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return segs
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def selfcheck():
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assert len(PIN_X) == 64, len(PIN_X)
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assert PIN_X['A1'] == -16.5 and PIN_X['A32'] == 16.5, (PIN_X['A1'], PIN_X['A32'])
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assert PIN_X['A11'] == -6.5 and PIN_X['A12'] == -3.5, u'11/12 之间必须空两格'
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assert NOTCH_CX == -5.0, NOTCH_CX
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ml, mr = notch_mouth()
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assert round(mr - ml, 4) == 2.9, (ml, mr)
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# 缺口的直段（不含口部导入角）到相邻两指的铜边距。口部的 45° 导入角在 y=0~+0.5，
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# 而指尖在 y=+1.3 才开始，两者在 Y 上错开 0.8 ⇒ 只需校核直段的 X 间距。
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hw = NOTCH_W / 2.0
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cl = round(NOTCH_CX - hw - (PIN_X['A11'] + FW / 2.0), 4)
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cr = round((PIN_X['A12'] - FW / 2.0) - (NOTCH_CX + hw), 4)
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assert cl == cr == 0.2, u'缺口到 11/12 号指的铜边距变了: %s / %s' % (cl, cr)
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assert EDGE_CLR - LEAD_IN >= 0.8, u'口部导入角会切进指尖'
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for p in SHORT_PINS:
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x, y, w, h = pad_geom(p)
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# 远端（板内那头）必须和长指齐平，指尖（板边那头）必须比长指退 SHORT_BACK
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assert abs((y + h / 2.0) - (EDGE_CLR + LONG_L)) < 1e-9, u'%s 的远端没对齐' % p
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assert abs((y - h / 2.0) - (EDGE_CLR + SHORT_BACK)) < 1e-9, p
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||
# 长指本身
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x, y, w, h = pad_geom('B1')
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assert abs((y - h / 2.0) - EDGE_CLR) < 1e-9, u'长指指尖不在 1.3'
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# 缺口比手指深，否则插槽的防呆筋顶到板子
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assert NOTCH_D > EDGE_CLR + LONG_L, u'缺口比手指还浅'
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return True
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def mil(v):
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return round(v * MIL, 4)
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def call(js, timeout=180):
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r = run(js, timeout=timeout)
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if not r.get('success'):
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raise RuntimeError(json.dumps(r, ensure_ascii=False)[:800])
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return r['result']
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def _find_once(name=FP_NAME):
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r = call("const r = await eda.lib_Footprint.search('%s', '%s', undefined, 20, 1);"
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"return (r||[]).map(f => [f.uuid, f.name]);" % (name, LIB_ME))
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for u, n in r:
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if n == name:
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return u
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return None
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def find_fp(retries=6):
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import time
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for _i in range(retries):
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u = _find_once()
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if u:
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return u
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time.sleep(2)
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return None
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def body_js():
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u"""画封装的 JS 语句串。"""
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js = []
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# 64 个手指。助焊(锡膏)扩展给一个大负数，想让钢网在金手指区不开口。
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# ⚠ 实测客户端把它**夹到 -1.37795 mil（-0.035 mm）**，关不死 ⇒ 光靠封装做不到，
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# 「金手指区钢网不开口」必须在下单时另外说明（同 fp_keypad.py 那颗接触盘）。
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paste = "{topPasteMask:%s,bottomPasteMask:%s}" % (mil(-FW / 2.0), mil(-FW / 2.0))
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for row in ('A', 'B'):
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for n in range(1, N_PER_SIDE + 1):
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pin = '%s%d' % (row, n)
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x, y, w, h = pad_geom(pin)
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js.append("await eda.pcb_PrimitivePad.create(%d,'%s',%s,%s,0,['RECT',%s,%s,0],"
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"undefined,null,undefined,undefined,undefined,undefined,undefined,"
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||
"undefined,%s);"
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% (LAYER[row], pin, mil(x), mil(y), mil(w), mil(h), paste))
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# 板框层：缺口（含顶部折线半圆）
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segs = outline_segments()
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for x1, y1, x2, y2 in segs:
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js.append("await eda.pcb_PrimitiveLine.create('',11,%s,%s,%s,%s,%s);"
|
||
% (mil(x1), mil(y1), mil(x2), mil(y2), mil(0.15)))
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||
# 文档层：卡底边基准线（板框由 PCB 画，这里只给一条看得见的线）
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ml, mr = notch_mouth()
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||
js.append("await eda.pcb_PrimitiveLine.create('',13,%s,%s,%s,%s,%s);"
|
||
% (mil(-X_CENTER - 2), 0, mil(ml), 0, mil(0.1)))
|
||
js.append("await eda.pcb_PrimitiveLine.create('',13,%s,%s,%s,%s,%s);"
|
||
% (mil(mr), 0, mil(X_CENTER + 2), 0, mil(0.1)))
|
||
# 顶/底装配层：手指区外框，摆位时看得见
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yb = EDGE_CLR + LONG_L
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for lay in (9, 10):
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for x1, y1, x2, y2 in [(-X_CENTER - FW / 2, yb, X_CENTER + FW / 2, yb),
|
||
(-X_CENTER - FW / 2, yb, -X_CENTER - FW / 2, 0),
|
||
(X_CENTER + FW / 2, yb, X_CENTER + FW / 2, 0)]:
|
||
js.append("await eda.pcb_PrimitiveLine.create('',%d,%s,%s,%s,%s,%s);"
|
||
% (lay, mil(x1), mil(y1), mil(x2), mil(y2), mil(0.1)))
|
||
# 丝印：只准放在手指区**上方**（指区里一点丝印都不能有）
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# create(layer, x, y, text, fontFamily, fontSize, lineWidth, ...)
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||
js.append("await eda.pcb_PrimitiveString.create(3,%s,%s,'NOT PCIe - PhoneRail blade',"
|
||
"undefined,%s,%s);"
|
||
% (mil(-X_CENTER), mil(yb + 1.6), mil(1.0), mil(0.15)))
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||
return ''.join(js)
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||
|
||
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def push():
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fp = find_fp(retries=2)
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||
if not fp:
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desc = (u'PCI-E x4 金手指（刀片板边，非采购件）。64 指 / 1.0mm / 0.7 宽 / 长指 4.3 / '
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||
u'指尖离板边 1.3 / A1,B31 短指 3.2。缺口在板框层。'
|
||
u'斜边 30 度（嘉立创只有 30/45）、电镀硬金、板厚 1.6。')
|
||
call("await eda.lib_Footprint.create('%s','%s',undefined,%s);return 1;"
|
||
% (LIB_ME, FP_NAME, json.dumps(desc, ensure_ascii=False)))
|
||
fp = find_fp()
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||
assert fp, u'封装建了但搜不到'
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||
print(u'封装已建: %s %s' % (FP_NAME, fp))
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||
else:
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||
print(u'封装已存在: %s %s，重画' % (FP_NAME, fp))
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||
|
||
r = call("await eda.lib_Footprint.openInEditor('%s','%s');"
|
||
"await new Promise(r=>setTimeout(r,2500));"
|
||
"for (const k of ['pcb_PrimitivePad','pcb_PrimitiveLine','pcb_PrimitiveArc',"
|
||
" 'pcb_PrimitiveString','pcb_PrimitiveRegion']) {"
|
||
" const o = await eda[k].getAllPrimitiveId(); if (o && o.length) await eda[k].delete(o); }"
|
||
"%s"
|
||
"await eda.pcb_Document.save();"
|
||
"return {pads:(await eda.pcb_PrimitivePad.getAllPrimitiveId()).length,"
|
||
" lines:(await eda.pcb_PrimitiveLine.getAllPrimitiveId()).length,"
|
||
" arcs:(await eda.pcb_PrimitiveArc.getAllPrimitiveId()||[]).length};"
|
||
% (fp, LIB_ME, body_js()), timeout=300)
|
||
print(u'已画: %s' % r)
|
||
return fp
|
||
|
||
|
||
def verify(fp=None):
|
||
fp = fp or find_fp()
|
||
assert fp, u'找不到封装'
|
||
v = call("await eda.lib_Footprint.openInEditor('%s','%s');"
|
||
"await new Promise(r=>setTimeout(r,2000));"
|
||
"return {pads:(await eda.pcb_PrimitivePad.getAll()||[]).map(p=>({n:p.padNumber,"
|
||
" x:p.x,y:p.y,layer:p.layer,pad:p.pad,exp:p.solderMaskAndPasteMaskExpansion})),"
|
||
" lines:(await eda.pcb_PrimitiveLine.getAll()||[]).map(l=>({layer:l.layer,"
|
||
" x:l.startX,y:l.startY,x2:l.endX,y2:l.endY})),"
|
||
" arcs:(await eda.pcb_PrimitiveArc.getAll()||[]).map(a=>({layer:a.layer,"
|
||
" x:a.startX,y:a.startY,x2:a.endX,y2:a.endY,ang:a.arcAngle})),"
|
||
" strs:(await eda.pcb_PrimitiveString.getAll()||[]).map(s=>({layer:s.layer,"
|
||
" x:s.x,y:s.y,t:s.text}))};"
|
||
% (fp, LIB_ME), timeout=180)
|
||
bad = []
|
||
got = {}
|
||
for p in v['pads']:
|
||
got[p['n']] = (round(p['x'] / MIL, 3), round(p['y'] / MIL, 3), p['layer'], p['pad'])
|
||
if len(got) != 64:
|
||
bad.append(u'焊盘数 %d != 64' % len(got))
|
||
for row in ('A', 'B'):
|
||
for n in range(1, N_PER_SIDE + 1):
|
||
pin = '%s%d' % (row, n)
|
||
if pin not in got:
|
||
bad.append(u'缺 %s' % pin)
|
||
continue
|
||
gx, gy, glay, gpad = got[pin]
|
||
ex, ey, ew, eh = pad_geom(pin)
|
||
if abs(gx - ex) > 0.01 or abs(gy - ey) > 0.01:
|
||
bad.append(u'%s 坐标 (%.3f,%.3f) != (%.3f,%.3f)' % (pin, gx, gy, ex, ey))
|
||
if glay != LAYER[row]:
|
||
bad.append(u'%s 在 layer %s，应为 %d' % (pin, glay, LAYER[row]))
|
||
gw, gh = round(gpad[1] / MIL, 3), round(gpad[2] / MIL, 3)
|
||
if abs(gw - ew) > 0.01 or abs(gh - eh) > 0.01:
|
||
bad.append(u'%s 尺寸 %.2fx%.2f != %.2fx%.2f' % (pin, gw, gh, ew, eh))
|
||
nout = len([l for l in v['lines'] if l['layer'] == 11])
|
||
want = 4 + ARC_SEG
|
||
if nout != want:
|
||
bad.append(u'板框层线段 %d != %d' % (nout, want))
|
||
# 板框缺口必须是一条首尾相接的开口折线：只有口部两个端点落在 y=0
|
||
ends = {}
|
||
for l in v['lines']:
|
||
if l['layer'] != 11:
|
||
continue
|
||
for kx, ky in ((l['x'], l['y']), (l['x2'], l['y2'])):
|
||
k = (round(kx / MIL, 3), round(ky / MIL, 3))
|
||
ends[k] = ends.get(k, 0) + 1
|
||
loose = sorted([k for k, c in ends.items() if c == 1])
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ml, mr = notch_mouth()
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if len(loose) != 2 or abs(loose[0][0] - ml) > 0.01 or abs(loose[1][0] - mr) > 0.01 or abs(loose[0][1]) > 0.01 or abs(loose[1][1]) > 0.01:
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bad.append(u'缺口折线不闭合/端点不在板边: %s' % (loose,))
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# 丝印一个字都不许落进指区（0 <= y <= EDGE_CLR+LONG_L 就是指区）。
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# 封装名那一条是编辑器自带的属性串，不算丝印。
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for st in v.get('strs', []):
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sy = st['y'] / MIL
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if st.get('t') in (FP_NAME, None):
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continue
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if st['layer'] in (3, 4) and -0.01 <= sy <= EDGE_CLR + LONG_L + 0.01:
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bad.append(u'丝印 "%s" 落进金手指区 (y=%.2f)' % (st.get('t'), sy))
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ys = [got[p][1] for p in got]
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print(u'读回: %d 焊盘 / %d 线 / %d 弧 / %d 丝印串；y 范围 %.2f ~ %.2f'
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% (len(got), len(v['lines']), len(v['arcs']), len(v.get('strs', [])),
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min(ys), max(ys)))
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for st in v.get('strs', []):
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print(u' 串: layer=%s (%.2f,%.2f) "%s"'
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% (st['layer'], st['x'] / MIL, st['y'] / MIL, st.get('t')))
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if bad:
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print(u'[X] 校验不过:')
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for b in bad[:20]:
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print(u' ' + b)
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else:
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print(u'[OK] 六十四指逐脚对上（坐标 / 层 / 尺寸），板框缺口 %d 段折线、端点落在板边' % want)
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return bad
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def bind():
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u"""把封装挂到器件 PCIE-X4-EDGE-64P 上。"""
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fp = find_fp()
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dev = call("const r = await eda.lib_Device.search('%s','%s',undefined,undefined,20,1);"
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"return (r||[]).map(d=>[d.uuid,d.name]);" % (DEV_NAME, LIB_ME))
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du = None
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for u, n in dev:
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if n == DEV_NAME:
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du = u
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assert du, u'找不到器件 %s' % DEV_NAME
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# ⚠ modify 的位置参数是 (uuid, lib, name, classification, association, description, property)
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# —— 早先 dev_edge.py 把 association 写到了第 6 位（description），所以「改不动」。
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call("await eda.lib_Device.modify('%s','%s',undefined,undefined,"
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"{footprint:{uuid:'%s',libraryUuid:'%s'}});return 1;"
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% (du, LIB_ME, fp, LIB_ME), timeout=120)
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# 顺手把「进 BOM」关掉：property.addIntoBom 是 **boolean**，dev_edge.py 传的是字符串 'no'
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call("await eda.lib_Device.modify('%s','%s',undefined,undefined,undefined,undefined,"
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"{addIntoBom:false,addIntoPcb:true});return 1;" % (du, LIB_ME), timeout=120)
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g = call("const d = await eda.lib_Device.get('%s','%s');"
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"return {fp:(d.association&&d.association.footprint)||null,"
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" sym:(d.association&&d.association.symbol)||null,"
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" bom:(d.property&&d.property.addIntoBom)};" % (du, LIB_ME))
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print(u'器件关联: %s' % json.dumps(g, ensure_ascii=False))
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return g
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if __name__ == '__main__':
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selfcheck()
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print(u'自检过。X 中心 %.2f，缺口中心 %.2f，口部断点 %s' % (X_CENTER, NOTCH_CX, notch_mouth()))
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for p in ('A1', 'B1', 'A11', 'A12', 'B31', 'A32'):
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print(u' %-4s x=%7.3f y=%7.3f %.2fx%.2f' % ((p,) + pad_geom(p)))
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if '--push' in sys.argv:
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fp = push()
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verify(fp)
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bind()
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elif '--verify' in sys.argv:
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||
verify()
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