滤波器设计方法以及滤波器设计系统与流程

1.本发明涉及一种滤波器设计方法以及滤波器设计系统，可用于电子技术和计算机技术领域(eda设计软件)或声表面波谐振器/滤波器设计。


背景技术：

2.随着科技进步，滤波器设计基本上通过电子设计自动化代替设计人员手工完成集成电路的设计、布线等工作来实现。电子设计自动化(electronic design automation，缩写：eda)是指利用计算机辅助设计(cad)软件，来完成超大规模集成电路(vlsi)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。通过使用eda设计软件来设计滤波器，不仅能提高生产效率、准确性，还能保证滤波器的质量。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：申请号cn202008766u
6.专利文献2：申请号cn102682878b


技术实现要素：

7.发明所要解决的技术问题
8.目前在滤波器设计过程中，需要搭建模拟电路图，电路图连线容易出错且拓扑图复杂时无法清楚连线的正确性。而在使用eda设计软件设计滤波器电路时，在电路图上不会自动显示出电路中的电流方向，在不清楚电流方向的情况下进行电路设计往往会导致设计错误。如果通过设计人员手工添加电流方向的标记，既会降低设计效率，也可能会发生标注错误的电流方向的情况，而且若由于电路上的器件变更导致电流方向改变，则需要重新标注电流方向，容易发生降低设计效率或标注错误的电流方向的问题。
9.为此，需要一种在滤波器的设计图上自动标注电流方向的滤波器设计方法及滤波器设计系统，其能在设计过程中根据电路中的器件的设置情况自动对表示电流方向的动画进行显示，并能随着器件的设置情况的变化而自动改变表示电流方向的动画。
10.发明目的
11.本发明旨在解决上述问题而完成，其目的在于提供一种在滤波器的设计图上自动标注电流方向的滤波器设计方法及滤波器设计系统，其能在设计过程中根据电路中的器件的设置情况自动对表示电流方向的动画进行显示，并能随着器件的设置情况的变化而自动改变表示电流方向的动画。
12.解决技术问题的技术方案
13.本发明的第一方面提出了一种滤波器设计方法，包括：
14.输入滤波器电路的设计参数的步骤；
15.收集所述滤波器电路的设计参数的步骤；
16.根据收集到的所述滤波器电路的设计参数判断在所述滤波器电路的器件中流过
的电流的方向的步骤；
17.根据所述滤波器电路的设计参数选择器件并确定器件之间的连接关系从而生成滤波器电路图，根据表示电流方向的参数来设定所述滤波器电路图中的器件连接线的颜色，显示滤波器电路图并且使所述器件连接线的颜色沿着所述电流方向逐渐改变的步骤。
18.本发明的第二方面是在第一方面的滤波器设计方法中，
19.所述滤波器电路的器件之间的连接线有多个时，器件之间的连接线分别具有不同的颜色。
20.本发明的第三方面是在第一方面的滤波器设计方法中，
21.所述滤波器电路的器件的电流输入端和电流输出端具有不同颜色。
22.本发明的第四方面是在第一方面的滤波器设计方法中，
23.通过编程的方式来显示所述滤波器电路，通过改变用于显示所述滤波器电路的程序中的参数来设定所述器件连接线的颜色。
24.本发明的第五方面是在第四方面的滤波器设计方法中，
25.通过使用python编程来显示所述滤波器电路。
26.本发明的第六方面是在第一方面的滤波器设计方法中，
27.所述滤波器电路的设计参数包括所述滤波器电路中使用到的器件的类型信息和所述器件之间的连接关系。
28.本发明的第七方面提出了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明的第一方面至第六方面中任一项所述的滤波器设计方法。
29.本发明的第八方面提出了一种计算机可读取介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明的第一方面至第六方面中任一项所述的滤波器设计方法。
30.本发明的第九方面提出了一种滤波器设计系统，包括：
31.输入模块，该输入模块用于输入滤波器电路的设计参数；
32.信息收集模块，该信息收集模块用于收集所述滤波器电路的设计参数，并将收集到的所述滤波器电路的设计参数发送给判断模块和处理模块；
33.判断模块，该判断模块根据接收到的所述滤波器电路的设计参数判断在所述滤波器电路的器件中流过的电流的方向，并将表示电流方向的参数发送给处理模块；
34.处理模块，该处理模块根据滤波器电路的设计参数选择器件并确定器件之间的连接关系从而生成滤波器电路图，根据表示所述电流方向的参数来设定所述滤波器电路图中的器件连接线的颜色，并向显示模块发出显示所述滤波器电路图的指令；以及
35.显示模块，该显示模块根据所述处理模块的指令来显示所述滤波器电路图，该显示模块使所述器件连接线的颜色沿着所述电流方向逐渐改变。
36.发明效果
37.根据本发明的滤波器设计方法及滤波器设计系统，能在滤波器设计过程中根据电路中的器件的设置情况自动对表示电流方向的动画进行显示，并能随着器件之间的电流方向的变化自动改变表示电流方向的动画，从而能提高滤波器设计效率和设计准确性。
附图说明
38.图1示出了本发明的实施方式所涉及的滤波器设计系统的模块图。
39.图2示出了本发明的实施方式所涉及的滤波器电路的一个示例的示意图。
40.图3示出了本发明的实施方式所涉及的滤波器设计中的显示电流方向的流程图。
41.图4示出了本发明的实施方式所涉及的判断电流方向的流程图。
42.图5示出了本发明的一种显示电流方向的效果图。
43.图6示出了本发明的另一种显示电流方向的效果图。
44.图7示出了本发明的另一种显示电流方向的效果图。
45.图8示出了本发明的另一种显示电流方向的效果图。
具体实施方式
46.《本发明的滤波器设计系统的结构》
47.参照图1，对本发明的滤波器设计系统进行说明。图1示出了本发明的滤波器设计系统的模块图。
48.如图1所示，滤波器设计系统包括：处理模块100、判断模块200、信息收集模块300、显示模块400、输入模块500、以及存储模块600。
49.输入模块500可以是例如键盘、鼠标、触摸屏等,用于输入滤波器电路的设计参数，输入模块500将作业人员输入的信号转换成数据并传输给信息收集模块300。通过输入模块500输入的滤波器电路的设计参数包括滤波器的器件类型、器件数量、及各个器件彼此间的连接方式等。例如，作为一种输入滤波器电路的设计参数的方法，设计人员可以通过将设计软件中预设的电路器件的模块拖拽到电路图中，并将电路图中的各个模块的端口连接起来，最后对连接在各个端口之间的连接线设置显示颜色。
50.信息收集模块300用于收集滤波器电路的设计参数，信息收集模块300首先对电路图进行从左到右从上到下的扫描，并对扫描到的器件的信息(包括：器件的类型、器件的端口信息、器件之间的连接关系)进行编码，并将收集到的滤波器电路的编码信息作为设计参数分别发送给处理模块100、判断模块200、以及存储模块600。
51.器件端口的编码规则如下所示，每个器件都有一个4位编码。
52.第1位编码表示器件类型，例如“1”表示输入器件，“2”表示接地，“3”表示谐振器，“4”表示输出器件；
53.第2位编码表示器件的编号，例如用“1”～“9”来表示；
54.第3位编码和第4位编码表示所使用的端口号，例如用“11”～“19”来表示。
55.例如，在图2所示的电路中，假设每个器件具有2个端口，其中一个是输入端口，另一个是输出端口。
56.输入器件1的端口11与谐振器4的端口12相连接可以用编码表示为“11113412”。
57.谐振器4的端口13与谐振器6的端口17相连接可以用编码表示为“34133617”。
58.谐振器6的端口18与输出器件3的端口19相连接可以用编码表示为“36184319”。
59.谐振器4的端口13与谐振器5的端口14相连接可以用编码表示为“34133514”。
60.谐振器5的端口15与接地2的端口16相连接可以用编码表示为“35152216”。
[0061][0062]
判断模块200在接收到来自信息收集模块300的上述编码信息后，基于编码规则对编码信息进行解码，并根据解码信息即器件的类型、器件的端口信息、器件之间的连接关系、以及判断规则来判断在相连的2个端口之间的电流方向即一个器件的端口与另一个器件的端口之间连接线的电流方向，并将表示电流方向的参数发送给处理模块100。在相互连接的2个器件的编码之间用一位编码表示连接关系和电流方向，“1”表示电流从编码的左侧器件流向编码的右侧器件；“0”表示从编码的右侧器件流向编码的左侧器件。
[0063][0064]
电流方向的判断方法：电流从输入器件的端口流出，并且电流流入输出器件的端口或接地的端口。
[0065]
例如，在图2所示的电路中，由于谐振器4的端口12与输入器件1的端口11连接，因此判断为电流从输入器件1的端口11流出，接着从端口11流向端口12，然后电流从谐振器4的端口12流入，最后电流从谐振器4的端口13流出。由此，电流从输入器件1的端口11流向谐振器4的端口12可以用编码表示为“111113412”。
[0066]
由于谐振器6的端口18与输出器件3的端口19连接，因此判断为电流从谐振器6的端口17流入，接着从谐振器6的端口18流出,然后电流从端口18流向端口19，最后电流流入输出器件3。由此，电流从谐振器4的端口13流向谐振器6的端口17可以用编码表示为“341313617”。电流从谐振器6的端口18流向输出器件3的端口19可以用编码表示为“361814319”。
[0067]
由于谐振器5的端口15与接地2的端口16连接，因此判断为电流从谐振器5的端口14流入，接着从谐振器5的端口15流出,然后电流从端口15流向端口16，最后电流流到接地2。由此，电流从谐振器4的端口13流向谐振器5的端口14可以用编码表示为“341313514”。电流从谐振器5的端口15流向接地2的端口16可以用编码表示为“351512216”。
[0068]
上述编码信息会随着器件类型变化、连接的端口变化、电流方向变化而改变，例如当输入器件1的端口11与谐振器6的端口17连接，并且电流从输入器件1的端口11流向谐振器6的端口17时，编码变为“111113617”。例如当电流从谐振器6的端口17流向谐振器4的端
口13时，编码从
““
341313617
””
改变为“341303617”。例如，当电流从谐振器5的端口14流向谐振器4的端口13，则编码从“341313514”改变为“341303514”。
[0069]
处理模块100根据滤波器电路的设计参数选择器件并确定器件之间的连接关系从而生成滤波器电路图，根据表示电流方向的参数来设定器件之间的连接线的电流方向的显示方式(例如颜色变化、图案的变化、文字标记等)，并向显示模块400发出显示滤波器电路图的指令。
[0070]
显示模块400可以是液晶显示器等显示设备，用于根据来自处理模块2的指令和来自存储模块600的显示数据，显示滤波器电路等。
[0071]
存储模块600可以是硬盘、固件、闪存等，存储部3与处理模块100、判断模块200、信息收集模块300、显示模块400之间相互传输数据，并以数据库的形式存储有信息收集模块300收集的编码信息、判断模块200的判断规则、判断结果、处理模块100处理后得到数据、用于显示模块400进行显示的数据。
[0072]
《利用了本发明的滤波器设计的方法》
[0073]
下面，根据图3，对实施例的滤波器设计方法的流程进行说明。
[0074]
在步骤s10中，设计人员通过输入模块500输入滤波器电路图的设计参数，滤波器电路图的设计参数包括各个器件的类型和数量、各个器件之间的连接关系、以及连接线的颜色，从而生成电路图，例如可以用鼠标从预先设置的模板中挑选所需类型的器件，将其拖曳到电路图中，并用鼠标点击各个器件上的输入、输出端口来连接各个器件，完成输入后输入模块500会将上述滤波器电路图信息发送给信息收集模块300，前进至步骤s20。
[0075]
在步骤s20中，信息收集模块300对上述电路图进行扫描，从而对器件信息、端口信息、端口之间的连接关系进行编码，并将滤波器电路图的编码信息分别发送给判断模块200、处理模块100、以及存储模块600，前进至步骤s30。
[0076]
在步骤s30中，判断模块200对接收到的编码信息进行解码，从而获取滤波器电路的器件信息、端口信息、端口之间的连接关系，前进至步骤s40。
[0077]
在步骤s40中，判断模块200根据接收到的滤波器电路的器件信息、端口信息、端口之间的连接关系判断在滤波器电路的器件中流过的电流的方向，并将表示电流方向的参数发送给处理模块100，前进至步骤s50。
[0078]
在步骤s50中，处理模块100根据接收到的各个器件类型、各个器件之间的连接关系、以及器件中流过的电流的方向，向显示模块400发出显示器件之间的连接线的动画的指令，显示模块400根据处理模块100的指令以及存储模块600中的数据来显示连接线的动画，例如使各个器件之间的连接线的颜色沿着电流方向逐渐改变，在完成显示连接线的动画后结束处理。
[0079]
接下来，根据图4，对上述步骤s40中的判断电流方向的流程进行说明。
[0080]
在步骤s410中，判断器件的端口是否是输入器件的端口，如果判断为“是”，则前进至步骤s500，如果判断为“否”，则前进至步骤s420。
[0081]
在步骤s420中，判断器件的端口是否是输出器件的端口，如果判断为“是”，则前进至步骤s510，如果判断为“否”，则前进至步骤s430。
[0082]
在步骤s430中，判断器件的端口是否是接地的端口，如果判断为“是”，则前进至步骤s510，如果判断为“否”，则前进至步骤s440。
[0083]
在步骤s440中，判断器件的端口是否连接另一器件的电流流入端口，如果判断为“是”(即判断为该端口是电流流出端口)，则前进至步骤s500，如果判断为“否”，则前进至步骤s450。
[0084]
在步骤s450中，判断器件的端口是否连接另一器件的电流流出端口，如果判断为“是”(即判断为该端口是电流流入端口)，则前进至步骤s510，如果判断为“否”，则前进至步骤s460。
[0085]
在步骤s460中，判断器件的其他端口是否有电流流入端口，如果判断为“是”，则判定为该端口是电流流出端口，并前进至步骤s500，如果判断为“否”，则判定为该端口是电流流入端口，前进至步骤s500。
[0086]
在步骤s500中，将该端口设为电流流出端口，前进至步骤s520。
[0087]
在步骤s510中，将该端口设为电流流入端口，前进至步骤s520。
[0088]
在步骤s520中，根据端口是电流流出端口还是电流流入端口进行编码，并将编码信息发送给处理模块100和存储模块600，前进至步骤s530。
[0089]
在步骤s530中，判断是否完成全部器件的端口的判定，如果判断为“是”，则结束动作，如果判断为“否”，则前进至步骤s410。
[0090]
下面基于图5至图8，对滤波器电路的显示方式进行说明。
[0091]
如图5所示，在滤波器电路中，在设置于滤波器电路的规定器件a和器件b之间，连接有一条颜色会变化的连接线7，当有电流从器件a向器件b流动时，连接线7会按以下方式重复地进行颜色变化：从整个连接线7变为浅色开始，连接线7从靠近器件a的一端向靠近器件b的一端逐渐变为深色，当整个连接线7变为深色后，紧接着整个连接线7又会变为浅色。当电流从器件b向器件a流动时，连接线7从靠近器件b的一端向靠近器件a的一端逐渐变为深色。
[0092]
如图6所示，在滤波器电路中，在设置于滤波器电路的规定器件a和器件b之间，连接有一条图案会变化的连接线7，当有电流从器件a向器件b流动时，连接线7会按以下方式重复地进行图案变化：从整个连接线7上没有图案开始，连接线7上的表示电流方向的箭头从靠近器件a的一端向靠近器件b的一端逐渐变多，当整个连接线7上都显示有上述箭头后，紧接着整个连接线7上又会变为没有箭头图案。当电流从器件b向器件a流动时，连接线7上的表示电流方向的箭头从靠近器件b的一端向靠近器件a的一端逐渐变多。
[0093]
如图7所示，在滤波器电路中，在设置于滤波器电路的规定器件a和器件b之间，连接有一条标有箭头的连接线7，当有电流从器件a向器件b流动时，连接线7上的箭头会从器件a指向器件b。当电流从器件b向器件a流动时，连接线7上的箭头会从器件b指向器件a。
[0094]
如图8所示，在滤波器电路中，在设置于滤波器电路的规定器件a和器件b之间，连接有一条连接线7，当有电流从器件a向器件b流动时，连接线7上方会显示有例如“电流从器件a流向器件b”的文字。当电流方向相反时，连接线7上方会显示有例如“电流从器件b流向器件a”的文字。
[0095]
设计人员通过观察上述连接线7上的颜色、图案、文字，从而能容易地对连接线的电流方向进行识别。
[0096]
由上述内容可知，与现有技术相比，根据本发明的滤波器设计方法及滤波器设计系统，能在滤波器设计过程中根据电路中的器件的设置情况自动对表示电流方向的动画进
行显示，并能随着器件之间的电流方向的变化自动改变表示电流方向的动画，设计人员能容易地对连接线的电流方向进行识别，从而能提高滤波器设计效率和设计准确性。
[0097]
滤波器电路的器件之间的连接线有多个时，器件之间的连接线可以分别具有不同的颜色，从而设计人员能容易地对连接线进行识别。
[0098]
滤波器电路的器件的电流输入端口和电流输出端口可以具有不同颜色，设计人员能容易地对连接线的电流方向进行识别。
[0099]
可以通过编程的方式来显示滤波器电路，通过改变用于显示所述滤波器电路的程序中的参数来设定器件连接线的颜色或动画，方便设计人员改变连接线的颜色、动画。
[0100]
可以通过使用python编程来显示滤波器电路图，从而节省绘制滤波器电路图的时间，提高设计效率。
[0101]
本发明的实施方式中，以每个器件具有2个端口为例进行了说明，但本发明同样也可以适用于器件具有3个以上端口的情况。
[0102]
上述说明的本技术的装置和方法仅为例示，并不对本技术有任何限定作用。在不背离本技术的概念、精神和范围下，对本技术中描述的电路结构等进行等同或等效替换、修改以实现相同或相似的结果，或者对本技术所记载的方法和装置应用多种变型等，这对于本领域普通技术人员是显而易见的。
[0103]
＜计算机设备及计算机可读取介质＞
[0104]
本发明的计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的滤波器电路设计方法的实施方式。
[0105]
本发明的计算机可读取介质其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的滤波器电路设计方法的实施方式。
[0106]
作为计算机可读取介质并无特别限定，例如可使用hdd、cd-rom、cd-r、mo、md、dvd等光盘、ic卡、软盘、以及掩模rom、eprom、eeprom、闪存rom等半导体存储器等。
[0107]
此外，应当认为本次披露的实施方式的所有方面仅是举例表示，并非是限制性的。本发明的范围由权利要求书来表示，而并非由上述实施方式来表示，本发明的范围还包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有的修正和变形。
[0108]
工业上的实用性
[0109]
本发明的设计方法及设计系统可以用于滤波器设计。
[0110]
标号说明
[0111]
100 处理模块
[0112]
200 判断模块
[0113]
300 信息收集模块
[0114]
400 显示模块
[0115]
500 输入模块
[0116]
600 存储模块。