[Whiteman 1]

Коллеги, хочу вам рассказать о полезном модуле Python - gdspy.

https://gdspy.readthedocs.io/en/stable/

gdspy — это библиотека Python, предназначенная для работы с GDSII-файлами. Она позволяет создавать, модифицировать и анализировать GDSII-данные, что делает её полезной для разработки и проектирования микросхем.

Вот основные возможности и особенности модуля gdspy:
 1. Создание и манипуляция объектами:
 • gdspy позволяет создавать такие объекты, как прямоугольники, круги, пути, полигоны и другие геометрические элементы, которые могут быть использованы для проектирования схем.
 2. Уровни и ячейки:
 • В GDSII файлах содержатся ячейки, каждая из которых может содержать несколько слоёв. gdspy поддерживает работу с этими ячейками и слоями, что позволяет организовывать и структурировать проект.
 3. Работа с массивами:
 • Модуль предоставляет возможность создавать массивы объектов, что полезно при проектировании повторяющихся структур.
 4. Запись и чтение GDSII файлов:
 • gdspy может как записывать данные в GDSII формат, так и читать существующие файлы, что позволяет интегрировать его в существующие рабочие процессы.
 5. Генерация GDSII файлов:
 • Модуль предоставляет простые средства для создания GDSII файлов с нуля, включая различные геометрические формы и их взаимодействие.
 6. Поддержка сложных преобразований:
 • В gdspy есть возможности для выполнения преобразований объектов: перевороты, масштабирование, вращение и другие трансформации.
 7. Экспорт в SVG
 • gdspy позволяет экспортировать GFDII в SVG для визуализации в WEB или полиграфии. Правда при большом размере GDSII полученный файл SVG может также оказаться слишком большим для отображения на обычных ПК.

Пример использования:

import gdspy

# Создание новой ячейки
cell = gdspy.Cell('MyCell')

# Добавление геометрии: например, прямоугольника
rect = gdspy.Rectangle((0, 0), (10, 5))
cell.add(rect)

# Создание и сохранение GDSII файла
lib = gdspy.GdsLibrary()
lib.add(cell)
lib.write_gds('example.gds')

В этом примере создаётся простая ячейка с прямоугольником, который затем сохраняется в GDSII файл.

Я также написал несколько простых скриптов с использованием этого модуля, которыми я поделюсь в следующих постах.

[Whiteman 1]

Скрипт для конвертации GDSII в SVG. Принимает имя GDSII-файла в качестве аргумента командной строки.

 

import numpy
import gdspy
import sys

filename=''

del sys.argv[0]

try:
	filename=str(sys.argv[0])
except:
	print(f"Must provide a filename")
	print(f"Usage example: gds2svg ../path_to/gds_files/*/*latest.gds")
	exit()

for file in sys.argv:
	filename=str(file)
	print(f"Generating .svg files for {filename}")
	lib = gdspy.GdsLibrary(infile=filename)

	cellList = lib.cells
	for val in cellList:
		cell = cellList[val]
		print(f"Processing {cell}")
		cell.write_svg(f"{val}.gds.svg")

 

 

[Whiteman 1]

Следующий скрипт делает allcell GDS из списка GDS файлов.
Я его написал для создания GDS-файла со всеми стандартными ячейками, когда у меня были отдельные GDS для каждой ячейки:

 

import numpy
import gdspy
import sys

filename=''

del sys.argv[0]

try:
	filename=str(sys.argv[0])
except:
	print(f'Must provide a filename')
	print(f'do_allcell create a gds file containing all cells from given gds list')
	print(f'Usage example: do_allcell /path/*.gds')
	exit()

libToAdd = gdspy.GdsLibrary()

for file in sys.argv:
	filename=str(file)
	
	libFromAdd = gdspy.GdsLibrary(infile=filename)
	print('Adding cell "'+''.join(libFromAdd.cells)+'" from '+filename+'to "allcell.gds"')
	cellList = {**libFromAdd.cells , **libToAdd.cells}
	libToAdd.cells = cellList
	
libToAdd.write_gds('allcell.gds')

 

Edited February 13, 2025 by Whiteman

[Whiteman 1]

Следующий скрипт мёрджит все полигоны в GDS:

 

import sys
import collections
import gdspy


def merge_layers_and_datatypes(cell):
    print(f"Processing cell {cell.name}")

    polygonSet = collections.defaultdict(list)
    for p in cell.polygons:
        for l, d, points in zip(p.layers, p.datatypes, p.polygons):
            polygonSet[(l, d)].append(points)

    cell.polygons = []

    for (l, d), plist in polygonSet.items():
        if len(plist) > 1:
            print(f"  Layer {l}, datatype {d}: {len(plist)} polygons to merge")
            result = gdspy.boolean(plist, None, "or", layer=l, datatype=d)
        elif len(plist) == 1:
            cell.add(gdspy.Polygon(plist[0], layer=l, datatype=d))


if len(sys.argv) < 2:
    print(f"Missing filename\nUsage: python3 {sys.argv[0]} FILENAME")
    exit(1)

filename = sys.argv[1]
print(f"Merging all shapes in {filename}")

lib = gdspy.GdsLibrary(infile=filename)
for cell in lib.cells.values():
    merge_layers_and_datatypes(cell)
filename = filename.split('/')[-1].split('.')[0]
print('filename',filename)
lib.write_gds(f"{filename}_merged_polygons.gds")

 

[Whiteman 1]

Следующий скрипт делает "плоский" GDSII из иерархического:

 

import numpy
import gdspy
import sys
import copy

#	input("Press Enter to continue...")


filename=''

try:
	filename=str(sys.argv[1])
except:
	print('Must provide a filename')
	exit()

cellsToRemove = ''

print('Processing '+filename)
lib = gdspy.GdsLibrary(infile=filename)
topCell = lib.top_level()[0]
print('TopCellList: ',topCell,'\n\n')

cellsToLeave = []
for c in topCell.references:
#	print(dir(c))
	print(str(c))
#	if c :
	if 'FILL' in str(c)  or 'VIA' in str(c):
		print('Remove ',c)
		c = []
print(topCell)
#topCell.references = []
topCell = topCell.flatten()
print('TopCell: ',topCell,'\n\n')
lib.cells[topCell.name].write_svg('ASIC_pad_ring.gds.svg')
lib.write_gds(topCell.name+'_only.gds')