Skill修改Schematic Net新手入门指南：从原理到实战避坑

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Skill 修改 Schematic Net（后文简称 SSN）是电子设计自动化 (EDA) 中用于处理电路原理图网络连接关系的核心操作。新手开发者常面临以下问题：

网络标识混乱：手工修改网络标签时易出现命名冲突或信号断连
跨页连接错误：在多页原理图中遗漏全局网络声明导致电气隔离
版本回溯困难：缺乏变更记录机制，误操作后难以恢复原始状态
性能瓶颈：处理超大规模设计时内存占用激增

传统文本编辑方案
优点：直接操作网表文件，处理速度快
缺点：缺乏可视化反馈，语法错误风险高
商业 EDA 工具脚本
优点：内置 API 完善，支持撤销 / 重做
缺点：许可证成本高，扩展性受限
开源 SSN 解决方案
优点：跨平台支持，可定制性强
缺点：需要掌握特定领域语言(DSL)

采用三层模型：

数据层：使用有向图存储网络拓扑关系
逻辑层：实现基于哈希的快速网络查询
表现层：生成差分标记的可视化输出

def merge_nets(schematic):
    """合并相同电位的网络节点"""
    # 构建邻接表
    adj = defaultdict(set)
    for comp in schematic.components:
        for pin in comp.pins:
            adj[pin.net].add(pin)

    # 连通分量分析
    visited = set()
    for net in adj:
        if net not in visited:
            # 深度优先搜索标记等效网络
            stack = [net]
            equivalent = set()
            while stack:
                current = stack.pop()
                equivalent.add(current)
                visited.add(current)
                for pin in adj[current]:
                    peer_net = pin.component.get_peer(pin).net
                    if peer_net not in visited:
                        stack.append(peer_net)

            # 执行网络合并
            master_net = min(equivalent)  # 按命名规则确定主网络
            for alt_net in equivalent - {master_net}:
                schematic.rename_net(alt_net, master_net)

以下是一个符合 Clean Code 原则的 SSN 处理器实现（Python 伪代码）：

class SchematicNetEditor:
    def __init__(self, design):
        """
        初始化网络编辑器
        :param design: 输入的电路设计对象
        """
        self.design = design
        self.change_log = []  # 变更记录

    def rename_net(self, old_name, new_name, verify=True):
        """
        安全重命名网络
        :param verify: 是否检查名称冲突
        """
        if verify and new_name in self.design.nets:
            raise ValueError(f"Net {new_name} already exists")

        self.change_log.append(f"RENAME {old_name} -> {new_name}"
        )

        # 实际执行重命名操作
        for comp in self.design.components:
            for pin in comp.pins:
                if pin.net == old_name:
                    pin.net = new_name

    def undo_last(self):
        """撤销最近一次操作"""
        if not self.change_log:
            return False

        last_op = self.change_log.pop()
        # 实现逆向操作逻辑
        # ...
        return True