使用 Scheme 和 Scheme 扩展

NOTE

原文来源：Sentaurus Structure Editor User Guide, Version W-2024.09, Synopsys, Inc. PDF 源页码：第 9 章，对应 PDF 第 311–324 页

Scheme 数据类型

Scheme 是 SDE 使用的脚本语言，基础数据类型包括：

类型	说明
数值	整数或浮点数
字符串	用双引号包裹
列表	(item1 item2 ...)
布尔	#t 真，#f 假
实体	几何对象引用

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基本 Scheme 编程

定义简单变量

(define width 10.0)
(define material "Silicon")

打印输出

(display "Hello, SDE")
(newline)

字符串操作

(string-append "prefix" "suffix") ; 拼接字符串
(string-length str)          ; 获取长度

列表操作

(car list)    ; 获取第一个元素
(cdr list)    ; 获取剩余部分
(cons elt list) ; 向表头添加元素
(length list)  ; 获取列表长度

算术表达式

(+ a b)    ; 加法
(- a b)    ; 减法
(* a b)    ; 乘法
(/ a b)    ; 除法
(expt x n) ; 幂

布尔运算

(and condition1 condition2) ; 逻辑与
(or condition1 condition2)  ; 逻辑或
(not condition)             ; 逻辑非

条件判断

(if condition
    (then-expression)
    (else-expression))

循环

; 简单 do 循环
(do ((i 0 (+ i 1)))
    ((= i n) done-expression)
  body-expression)

循环遍历列表

(for-each proc list)

对列表中每个元素应用过程 proc。

定义过程（函数）

(define (func-name arg1 arg2)
  body-expression)

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打印文本到标准输出

(display "Current value: ")
(display width)
(newline)

---

系统调用

(system "shell-command")

执行 shell 命令，返回退出码。

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给 Sentaurus Workbench 发错误信号

(swb-error "Something went wrong")

在 SWB 流程中标记该步骤失败。

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几何查询函数

实体 ID 和属性

每个几何实体有唯一 ID，可以查询属性：

( entity? obj )    ; 是否是实体
( get-type entity ) ; 获取实体类型

拓扑实体类型

• body：三维实体
• face：面
• edge：边
• vertex：顶点
• region：材料区域
• contact：接触

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选择几何对象

• GUI 交互式选择：(get-selected-entity)
• 按名称查找区域：(find-region region-name)

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查找区域名称和材料属性

(get-region-name region)
(get-region-material region)

自动区域命名

创建结构时自动根据材料命名区域：

(auto-region-naming #t) ; 开启自动命名

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支持的材料列表

(list-materials) ; 打印所有已定义材料

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查找相交面

查找两个实体相交得到的面：

(find-intersection-faces entity1 entity2)

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查找顶点位置

(get-vertex-position vertex)
; 返回 (x y z) 列表

顶点–顶点距离

(vertex-vertex-distance v1 v2)

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调试拓扑实体

(debug-entity entity)

打印实体调试信息。

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查找边、面、体的元素

(body-faces body)      ; 获取体的所有面
(face-edges face)      ; 获取面的所有边
(face-vertices face)    ; 获取面的所有顶点
(region-bodies region)  ; 获取区域中的所有体

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包围盒查询

(get-bounding-box entity)
; 返回 (xmin ymin zmin xmax ymax zmax)

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Scheme 函数查询实体

所有查询结果返回 Scheme 列表，可以直接循环处理：

(for-each
  (lambda (face)
    ; 处理每个 face
    )
  (body-faces mybody))

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本章小结

• SDE 使用 Scheme 脚本语言自动化建模
• 基础语法和 Lisp/Scheme 一致
• 提供大量几何查询函数，可以编写复杂参数化建模脚本
• 自动命名和查询减少重复劳动

TIP

复杂参数化器件，推荐用 Scheme 脚本建模，方便修改参数重新生成，可重复性好。